Хаотическое блуждание холодных атомов в двумерной оптической решетке
Пранц С.В.

Поступила в редакцию: 5 Марта 2020

DOI: 10.31857/S0044451020090047

PDF (1055.4K)

Исследуется когерентная динамика холодных атомов в двумерной оптической решетке с интерферирующими лазерными пучками с учетом связи внутренних и внешних степеней свободы атома. В полуклассическом приближении получена система дифференциальных уравнений для связанных степеней свободы, которая в зависимости от величины атомно-полевой расстройки резонанса имеет регулярные и хаотические решения. Гамильтонов хаос проявляется в виде хаотических осцилляций Раби и хаотического блуждания холодных атомов в решетке при сравнительно малых значениях расстройки резонанса. Показано, что детерминированный хаос возникает в результате скачков величины электрического дипольного момента атома при приближении к узлам двумерной стоячей волны. Это, в свою очередь, вызывает псевдослучайное поведение импульса атомов и, как следствие, их хаотическое блуждание в абсолютно жесткой двумерной оптической решетке без какой-либо внешней модуляции ее параметров. В численных экспериментах для миллиона атомов показано, что их распределение по решетке существенно различается для разных значений расстройки резонанса. Этот факт можно использовать для обнаружения эффекта хаотического блуждания холодных атомов в реальном эксперименте абсорбционным методом изображения.