Selective transition to the closely-lying states Cs(7) and Cs(7) by femtosecond laser pulses

近接した準位Cs(7)及びCs(7)状態へのフェムト秒レーザーパルスによる選択的遷移

山田 秀尚; 横山 啓一  ; 寺西 慶哲*; 杉田 明宏; 白井 稔三*; 青山 誠; 赤羽 温; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; 横山 淳; 川崎 昌博*; 中村 宏樹*

Yamada, Hidetaka; Yokoyama, Keiichi; Teranishi, Yoshiaki*; Sugita, Akihiro; Shirai, Toshizo*; Aoyama, Makoto; Akahane, Yutaka; Inoue, Norihiro*; Ueda, Hideki*; Yamakawa, Koichi; Yokoyama, Atsushi; Kawasaki, Masahiro*; Nakamura, Hiroki*

量子制御による近接準位の超高速で精確な選択の実証を報告している。波形整形器で位相ロックされたフェムト秒パルス対を作り、これによってセシウム原子を基底状態からCs(7)及びCs(7)状態へ二光子吸収によって励起させているそれぞれのスピン-軌道状態からの蛍光検出によって、励起状態のポピュレーションを測定している。パルス対の位相差を制御することによって、精確な超高速選択が達成されている。パルスペアの遅延時間400フェムト秒以内の条件において、選択比の最小に対する最大の比は1000を超えている。

A demonstration of coherent quantum control for ultrafast precise selection of closely-lying states is reported. A phase-locked pair of femtosecond laser pulses is generated through a pulse shaper to excite the ground-state cesium atom to the Cs(7) and Cs(7) states by two-photon absorption. The excited state population is measured by detecting fluorescence from each spin-orbit state. By controlling the phase-difference of the pulse pair, an ultrafast precise selection is accomplished. The contrast ratio of the maximal to minimal selection ratio exceeds 10 with the delay less than 400 fs.