Simulation of stimulated Raman adiabatic passage from the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mi>S</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> to the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mi>S</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> states of the hydrogen and antihydrogen atoms
Notice bibliographique
Résumé
Achieving a high population of antihydrogen and hydrogen atoms in the $2S$ level is essential for spectroscopy measurements testing similarities between matter and antimatter. We propose and examine the efficiency of applying the STIRAP (stimulated Raman adiabatic passage) process in achieving high population transfer from the 1$S$ to the $2S$ levels. We utilized a circularly polarized Lyman alpha $(\mathrm{Ly}\text{\ensuremath{-}}\ensuremath{\alpha})$ pulse to couple the $1S$ state to the $2P$ state and a microwave pulse to couple the $2P$ state and the $2S$ state. We calculate the efficiency of the STIRAP process for transferring the population between the stretched states $(1{S}_{d},2{S}_{d})$ as a function of experimental parameters such as Rabi frequencies and pulse durations. We find that a $\mathrm{Ly}\text{\ensuremath{-}}\ensuremath{\alpha}$ pulse with an energy of a few nanojoules could produce nearly perfect transfer at zero detunings for atoms on the laser beam axis. We extended the analysis to a thermal ensemble of atoms, where Doppler detuning affects the velocity distribution of the hydrogen atoms produced in the $2S$ level. We found that the width of such velocity distribution is controlled by the Rabi frequency. We show that the peak velocity of the hydrogen atoms in the $2S$ level after STIRAP can be controlled by the $\mathrm{Ly}\text{\ensuremath{-}}\ensuremath{\alpha}$ pulse detuning. The efficiency of STIRAP in transferring population increases at low temperature $(T\ensuremath{\sim}1\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{mK})$. Finally, we show that a background magnetic field improves the transfer rates between the other trappable states $(1{S}_{c},2{S}_{c})$.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».