#274 December 19, 2025
Докладчик: Кирилл Тихонов.
Название: "SERF-механизм или как частые столкновения в спиновых поляризованных ансамблях позволяют сохранить их когерентность".
Аннотация: В обычных магнитометрах, работающих на парах щелочных металлов, спины атомов, управляемых внешним лазерным излучением, выступают в роли чувствительных сенсоров магнитного поля. Однако чувствительность таких магнитометров существенно ограничена атомными столкновениями. При таких спин-обменных столкновениях атомы эффективно «меняются» направлениями своих спинов, что приводит к уширению спектральной линии и сокращению времени когерентности.
Напротив, в магнитометрах, которые работают в так называемом «SERF-режиме» (Spin-Exchange Relaxation-Free) или SERF-магнитометрах, спин-обменное уширение отсутствует: ансамбль поддерживается в состоянии почти полной поляризации, когда большая часть атомных спинов ориентирована одинаково. Этого удается достичь благодаря высокой плотности и температуре паров, а также слабому магнитному полю. При таких условиях атомы просто обмениваются идентичными спинами при столкновении, что не вызывает деполяризации и не приводит к релаксации. Таким образом, благодаря SERF-режиму, удается сохранить когерентность системы.
SERF-режим позволяет существенным образом увеличить чувствительность магнитометров, а также может быть использован и для других квантово-оптических приложений, включающих хранение и передачу квантового света. В рамках доклада планируется сделать обзор нескольких научных работ, посвященных исследованиям SERF-режима.
Links to YouTube: