論文の概要: Probing Surface-Bound Atoms with Quantum Nanophotonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.12855v2
• Date: Thu, 22 Apr 2021 16:56:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-13 01:02:27.325921
• Title: Probing Surface-Bound Atoms with Quantum Nanophotonics
• Title（参考訳）: 量子ナノフォトニクスによる表面結合原子の探索
• Authors: Daniel H\"ummer, Oriol Romero-Isart, Arno Rauschenbeutel, and Philipp Schneeweiss
• Abstract要約: 超短距離での原子の量子制御は、量子光学において新しいパラダイムを開く。 熱光ナノファイバーの表面に弱結合した原子の運動状態について検討した。
• 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: Quantum control of atoms at ultrashort distances from surfaces would open a new paradigm in quantum optics and offer a novel tool for the investigation of near-surface physics. Here, we investigate the motional states of atoms that are bound weakly to the surface of a hot optical nanofiber. We theoretically demonstrate that with optimized mechanical properties of the nanofiber these states are quantized despite phonon-induced decoherence. We further show that it is possible to influence their properties with additional nanofiber-guided light fields and suggest heterodyne fluorescence spectroscopy to probe the spectrum of the quantized atomic motion. Extending the optical control of atoms to smaller atom-surface separations could create opportunities for quantum communication and instigate the convergence of surface physics, quantum optics, and the physics of cold atoms.
• Abstract（参考訳）: 表面から超短距離の原子の量子制御は、量子光学の新しいパラダイムを開き、表面近傍物理学の研究のための新しいツールを提供する。 ここでは、熱い光ナノファイバーの表面と弱結合している原子の運動状態について検討する。 理論的には、これらの状態はフォノン誘起デコヒーレンスにもかかわらず量子化される。 さらに, ナノファイバー誘導光場の追加によりそれらの特性に影響を与え, 量子化原子運動のスペクトルを調べるためにヘテロダイン蛍光分光法を提案できることを示した。 原子の光学制御をより小さな原子表面分離に拡張することは、量子通信の機会を生み出し、表面物理学、量子光学、冷原子物理学の収束を阻害する可能性がある。

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