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利用拉盖尔-高斯光束实现原子定位

DOI：10.1088/2040-8986/aafe61 期刊：Journal of Optics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 利用拉盖尔-高斯光束进行原子-光相互作用可使光谱线宽变窄。我们利用这一特性，在双Λ原子系统中实现了同时具备超高精度与空间分辨率的原子定位；在多光子共振条件下，定位分辨率显著提升，使原子可被定位于小于λ/100×λ/100的区域内。最显著的是，当吸收或放大特定频率光子时，原子出现在特定位置的概率始终为100%。这些特性主要源于空间依赖性原子-光相互作用中拉盖尔-高斯光束的径向相关性。
作者： Seyedeh Hamideh Kazemi，Mohadeseh Veisi，Mohammad Mahmoudi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用拉盖尔-高斯光束在双Λ原子系统中实现同时具备超高精度与空间分辨率的原子定位，重点是将分辨率提升至亚波长量级，并确保特定位置处原子探测概率达到100%。

研究成果

所提出的方案利用LG光束的径向依赖性，实现了空间分辨率低于λ/100 × λ/100且特定位置检测概率达100%的超精密原子定位。相比先前方法有显著提升，在纳米光刻和原子光学领域具有应用潜力。

研究不足

该研究是理论性的，依赖于多光子共振和弱探测场等特定条件。实验实现可能在产生精确的LG光束及满足假设的原子参数方面面临挑战。该模型在拉曼-纳思近似下忽略了动能效应，而该近似可能不适用于所有原子运动。

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