Electrodynamique des systèmes simples - Lab. Kastler Brossel - Comment garder de long temps de cohérence durant le piégeage

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Cavity quantum electrodynamics - Laboratoire Kastler Brossel

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Accueil du site > Puces à atome cryogéniques > Piège électrodynamique pour état de Rydberg > Comment garder de long temps de cohérence durant le piégeage

Comment garder de long temps de cohérence durant le piégeage

La durée maximale d’une expérience avec un atome de rydberg circulaire ne sera pas le temps de capture mais plutôt le temps de vie du niveau. Nous discutons ici l’efficacité du phénomène d’inhibition de l’émission spontaée de ce dernier lorqu’on le place dans une structure qui excluent l’existence de mode du champs électromagnétiques vers lesquels il peut se désexciter. Nous estimons qu’il est possible d’augmenter le temps de vie radiatif du niveau circulaire jusqu’à la seconde. Nous montrons enfin qu’il est possible de manipuler deux niveaux circulaires adjacents pour réaliser des expériences avec une superpostion cohérente de ces derniers pendant des temps du même ordre de grandeur

Inhibition de l’émission spontanée : principes

The basic idea behind the inhibition of spontaneous emission is to place the atom inside a cavity containing no mode into which the atom can emit its photon upon decay.

Limites à l’inhibition

The ideal case is, however, far from the realistic geometries, the imperfections of which we must now evaluate.

L’effect Stark comme source principale de déphasage

The Stark polarizabilities of levels $|e\rangle$ and $|g\rangle$ are slightly different. This has a large impact on the coherence time of a superposition of those two states.

Manipuler les niveaux atomique pour annuler l’effet Stark

A similar situation is observed for ground-state atoms in magnetic or optical dipole traps. The potential of these traps also being, in general, level dependent. However, well chosen trap laser wavelengths or bias magnetic field minimize the effect. We propose to use an external microwave to mimic this effect for Rydberg atoms.