Coherencia atómica - Atomic coherence

En física , la coherencia atómica es la coherencia inducida entre niveles de un sistema atómico de niveles múltiples que a veces se observa cuando interactúa con un campo electromagnético coherente .

Si se aplica un láser coherente de ancho de banda estrecho a un sistema de dos niveles, la función de onda sufrirá un salto Rabi (oscilación Rabi) entre el suelo y los estados excitados. En algún momento, el sistema sufrirá una desintegración espontánea y su función de onda colapsará a la función de onda del estado fundamental. A partir de ahí, comenzará una nueva oscilación Rabi hasta la próxima caída espontánea. Cada decaimiento espontáneo cambia esencialmente la fase de la oscilación Rabi. Si en lugar de un único sistema de dos niveles hay una gran colección de sistemas idénticos de dos niveles (como muchos átomos de la misma especie), entonces todos comenzarán la oscilación Rabi al mismo tiempo y, por lo tanto, todos serán en fase entre sí. Pero debido a la desintegración espontánea, diferentes átomos colapsarán a su estado fundamental en momentos diferentes (y aleatorios) y comenzarán una nueva oscilación Rabi . Por esta razón, cada vez menos átomos estarán en fase a medida que pasa el tiempo. Esto se llama decoherencia (lo que significa que los sistemas individuales, por ejemplo, los átomos, ya no son coherentes entre sí).

La coherencia atómica puede involucrar más de dos niveles y su preparación más de un solo láser.

Una coherencia atómica es esencial en la investigación de varios efectos, como la transparencia inducida electromagnéticamente (EIT), el láser sin inversión (LWI), la dispersión mejorada sin absorción , el paso adiabático raman estimulado (STIRAP) y la interacción óptica no lineal con mayor eficiencia. La coherencia atómica es útil para producir un láser súper radiante que tiene un ancho de línea extremadamente estrecho.

Ver también

Referencias