На основе эффекта дипольной блокады предложен новый метод детерминированного возбуждения одиночных ридберговских атомов в узлах оптических решеток, первоначально загруженных случайным образом [Beterov et al., Phys. Rev. A, 2011, v.84, p.023413]. Обнаружено, что возбуждение ридберговских атомов с использованием лазерных импульсов с чирпом (быстрым изменением) частоты происходит адиабатически и оказывается нечувствительным к изменению коллективной частоты Раби в N-атомных ансамблях, загруженных случайным образом и находящихся в режиме полной дипольной блокады. Численные расчеты показали, что если взаимодействие между атомами достаточно сильно, чтобы
Рис. Слева: (а) Временная зависимость амплитуды и отстройки чирпованного лазерного импульса. (b) Дипольная блокада в ансамбле ридберговских атомов. (с)-(е) Схема адиабатического возбуждения ридберговских атомов. Слева: (a)-(h) Расчетные временные зависимости вероятности возбудить один ридберговский атом из N атомов для разных параметров чирпованного лазерного импульса.
обеспечить полную блокаду, то освещение N-атомного ансамбля чирпованным лазерным импульсом приводит к детерминированному возбуждению только одного атома с вероятностью, близкой к 1 (см. рис.). Также было обнаружено, что действие чирпованного лазерного возбуждения в блокированном ансамбле резко отличается от действия резонансного STIRAP, хотя обычно принято считать, что они эквивалентны. Оказалось, что резонансный STIRAP в блокированном ансамбле не работает из-за деструктивной интерференции лазерно-индуцированных переходов в квазимолекуле, образованной двумя или более взаимодействующими атомами.Однако этого можно избежать, если увеличить отстройку от промежуточного состояния двухфотонного перехода (нерезонансный STIRAP). Предложенный метод может быть использован для загрузки одиночных атомов в узлы оптических решеток и создания квантовых регистров на нейтральных атомах. Нами также было предложено осуществлять лазерное возбуждение ридбер- говских атомов по трехступенчатой схеме для подавления эффекта отдачи и эффекта Доплера, чтобы избежать разогрева ансамбля ультрахолодных атомов и потери когерентности. Равенство нулю суммы волновых векторов трех возбуждающих лазерных излучений достигается, если направить три лазерных луча на ансамбль атомов с трех разных сторон и под определенными углами друг относительно друга [Ryabtsev et al., Phys. Rev. A, 2011, v.84, p.053409].
