論文の概要: Quantum Reflections of Nonlocal Optical Solitons in a Cold Rydberg Atomic Gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.10003v1
• Date: Wed, 20 May 2020 12:41:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-19 06:01:49.026753
• Title: Quantum Reflections of Nonlocal Optical Solitons in a Cold Rydberg Atomic Gas
• Title（参考訳）: 冷ライドバーグ原子ガス中における非局所光ソリトンの量子反射
• Authors: Zhengyang Bai, Qi Zhang, and Guoxiang Huang
• Abstract要約: 量子リフレクション(Quantum Reflect)とは、古典的な旋回点が存在しない場合の非消滅反射確率のことである。 コールド・リドバーグ原子ガス中における非局所非線形光学ビームの量子反射を実現する手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.8633462791003
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum reflection refers to a non-vanishing reflection probability in the absence of a classically turning point. Much attention has been paid to such reflections due to their fundamental, intriguing physics and potential practical applications. Here we propose a scheme to realize a quantum reflection of nonlocal nonlinear optical beams in a cold Rydberg atomic gas via electromagnetically induced transparency working in a dispersion regime. Based on the long-range interaction between Rydberg atoms, we found that the system supports low-power nonlocal optical solitons. Such nonlocal solitons can display a sharp transition between reflection, trapping, and transmission when scattered by a linear attractive potential, created by gate photons stored in another Rydberg state. Different from conventional physical systems explored up to now, the quantum reflection of the nonlocal optical solitons in the Rydberg atomic gas exhibits interesting anomalous behaviors, which can be actively manipulated by tuning the incident velocity and intensity of the probe field, as well as the nonlocality of the Kerr nonlinearity inherent in the Rydberg atomic gas. The results reported here are not only useful for developing Rydberg nonlinear optics but also helpful for characterizing the physical property of the Rydberg gas and for designing novel nonlinear optical devices.
• Abstract（参考訳）: 量子反射 (quantum reflection) は、古典的転回点が存在しないときの非有界な反射確率を指す。 このような反射に多くの注意が払われているのは、基礎的で興味深い物理学と潜在的な実用的応用のためである。 本稿では, 分散系で動作する電磁誘導透過性を利用して, 低温リドバーグ原子ガス中の非局所非線形光学ビームの量子反射を実現する手法を提案する。 Rydberg原子間の長距離相互作用に基づいて、このシステムは低出力非局所光学ソリトンをサポートすることがわかった。 このような非局所ソリトンは、リドベルク状態に格納されたゲート光子によって生成される線形誘引ポテンシャルによって散乱された反射、トラップ、透過の間の鋭い遷移を示すことができる。 これまでの物理系とは異なり、リドベルク原子ガス中の非局所光学ソリトンの量子反射は興味深い異常な挙動を示し、これはプローブ場の入射速度と強度を調整し、また、リドベルク原子ガスに固有のケーラー非線形性の非局所性を積極的に操作することができる。 ここで報告された結果は、リドベルク非線形光学の開発だけでなく、リドベルク気体の物理的特性を特徴づけたり、新しい非線形光学デバイスの設計にも有用である。

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