Dinámicas de excitación a dos fotones en sistemas Coulomb de dos cuerpos ligados, incluyendo el desplazamiento Stark dinámico y la ionización

Uno de los principales efectos sistemáticos que desplazan las líneas de resonancia en mediciones de alta precisión de transiciones a dos fotones es el desplazamiento Stark dinámico (ac). Para frecuencias láser adecuadas, el desplazamiento Stark ac adquiere una parte imaginaria que corresponde a la tasa de ionización resonante de un fotón de electrones en un estado de continuo. En el nivel actual de precisión espectroscópica, la dinámica cuántica dependiente del tiempo que rige el proceso de excitación atómica a dos fotones debe estar bien comprendida, y las consideraciones relacionadas son el tema del presente artículo. Para ilustrar los mecanismos básicos en el régimen transitorio, investigamos un escenario modelo analíticamente resoluble para la dinámica de población en el formalismo de matriz de densidad y describimos en detalle cómo generalizar las ecuaciones de movimiento correspondientes para uso experimental individual. También calculamos el desplazamiento Stark dinámico para transiciones S-S y S-D a dos fotones en sistemas Coulomb de dos cuerpos ligados y los correspondientes elementos de matriz de transición a dos fotones. En particular, investigamos transiciones para las cuales el estado fundamental 1S o alternativamente el estado metastable 2S actúa como el estado de energía más baja, y para los cuales estados con n20 representan los estados superiores. Se discuten brevemente las correcciones relativistas y radiativas a la dinámica de excitación, y las limitaciones correspondientes a la precisión de las mediciones. Nuestras consideraciones sugieren la viabilidad general de un mecanismo de detección, ofreciendo alta eficiencia cuántica, basado en espectroscopia de ionización resonante a tres fotones en dos pasos, para grandes clases de transiciones a dos fotones relevantes experimentalmente en sistemas Coulomb de dos cuerpos.