Electrodynamique des atomes de Rydberg dans une cavité résonnante

Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'E.N.S., 24, rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05, France

Résumé

Les états de Rydberg des atomes alcalins sont fortement couplés aux modes de grande longueur d'onde du champ électromagnétique, résonnant avec des transitions connectant des niveaux excités voisins. Lorsqu'on prépare de tels états dans une cavité microonde résonnante de grande surtension, on peut observer et étudier en détail un grand nombre d'effets d'électrodynamique quantique nouveaux et intéressants (modification de l'émission spontanée des atomes dans la cavité, effet maser à un seul atome, superradiance de petits ensembles d'atomes dans la cavité...).

Abstract

Rydberg states of alkali atoms are strongly coupled to long wavelength radiation resonant with transitions between nearby levels. When such states are prepared in high Q microwave cavities tuned to resonance with a Rydberg transition, a variety of interesting new quantum electrodynamics effects can be observed and studied in details (modification of spontaneous emission due to the cavity, single atom maser action, superradiance of small atomic samples in the cavity...).