論文の概要: A subradiant optical mirror formed by a single structured atomic layer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.00795v1
- Date: Fri, 3 Jan 2020 11:55:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-14 18:13:27.791654
- Title: A subradiant optical mirror formed by a single structured atomic layer
- Title（参考訳）: 単一構造原子層で形成されたサブラジアント光学鏡
- Authors: Jun Rui, David Wei, Antonio Rubio-Abadal, Simon Hollerith, Johannes
Zeiher, Dan M. Stamper-Kurn, Christian Gross, Immanuel Bloch
- Abstract要約: 光学格子中の2次元(2d)2次元原子配列の協調的サブラジアント反応の直接観測について報告する。
アレイは、数百個の原子からなる単一の単分子膜のみによって形成された効率的なミラーとして機能することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Efficient and versatile interfaces for the interaction of light with matter
are an essential cornerstone for quantum science. A fundamentally new avenue of
controlling light-matter interactions has been recently proposed based on the
rich interplay of photon-mediated dipole-dipole interactions in structured
subwavelength arrays of quantum emitters. Here we report on the direct
observation of the cooperative subradiant response of a two-dimensional (2d)
square array of atoms in an optical lattice. We observe a spectral narrowing of
the collective atomic response well below the quantum-limited decay of
individual atoms into free space. Through spatially resolved spectroscopic
measurements, we show that the array acts as an efficient mirror formed by only
a single monolayer of a few hundred atoms. By tuning the atom density in the
array and by changing the ordering of the particles, we are able to control the
cooperative response of the array and elucidate the interplay of spatial order
and dipolar interactions for the collective properties of the ensemble. Bloch
oscillations of the atoms out of the array enable us to dynamically control the
reflectivity of the atomic mirror. Our work demonstrates efficient optical
metamaterial engineering based on structured ensembles of atoms and paves the
way towards the controlled many-body physics with light and novel light-matter
interfaces at the single quantum level.
- Abstract（参考訳）: 光と物質との相互作用のための効率的で多用途なインターフェースは、量子科学にとって必須の基盤である。
量子エミッタの構造的サブ波長配列における光子-双極子相互作用の豊富な相互作用に基づいて、光-物質相互作用を制御する基本的な新しい方法が最近提案されている。
本稿では,光学格子内の2次元(2次元)四角形原子配列の協調的サブラジアント応答の直接観察について報告する。
我々は、個々の原子の量子制限崩壊のかなり下にある集合原子反応のスペクトル的狭さを観察する。
空間分解分光測定により、アレイは数百個の原子の単分子膜のみによって形成された効率的なミラーとして機能することを示した。
配列内の原子密度を調整し、粒子の秩序を変化させることで、配列の協調応答を制御し、アンサンブルの集合特性に対する空間秩序と双極子相互作用の相互作用を解明することができる。
配列外にある原子のブローチ振動により、原子ミラーの反射率を動的に制御することができる。
我々の研究は、原子の構造的アンサンブルに基づく効率的な光学メタマテリアル工学を実証し、光と新しい光物質界面を単一量子レベルで制御した多体物理学への道を開く。
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