論文の概要: Signatures of optical phase transitions in super- and subradiant arrays
of atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.03473v1
- Date: Tue, 7 Jul 2020 14:07:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 01:49:49.796142
- Title: Signatures of optical phase transitions in super- and subradiant arrays
of atoms
- Title（参考訳）: 超原子及びサブラジアントアレイにおける光相転移のシグナチャ
- Authors: C. D. Parmee, J. Ruostekoski
- Abstract要約: 低温原子の平面配列における散乱光に光相転移と光不安定性をマッピングする。
透過光は平均場理論によって予測される相転移の不安定性の開始を明らかにする。
励起集団の量子ゆらぎの増大に相転移の痕跡が同定される。
- 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: Resonant light interacting with matter can support different phases of a
polarizable medium, and optical bistability where two such phases coexist. Here
we identify signatures of optical phase transitions and optical bistability
mapped onto scattered light in planar arrays of cold atoms. Methods on how to
explore such systems in superradiant, and extreme subradiant states existing
outside the light cone, are proposed. The cooperativity threshold and intensity
regimes for the intrinsic optical bistability, supported by resonant
dipole-dipole interactions alone, are derived in several cases of interest
analytically. Subradiant states require lower intensities, but stronger
cooperativity for the existence of non-trivial phases than superradiant states.
The transmitted light reveals the onset of phase transitions and bistability
that are predicted by mean-field theory as large jumps in coherent and
incoherent signals and hysteresis. In the quantum solution, traces of phase
transitions are identified in enhanced quantum fluctuations of excited level
populations.
- Abstract（参考訳）: 物質と相互作用する共鳴光は、偏光媒質の異なる相と、そのような2つの相が共存する光ビスタビリティを支持することができる。
ここでは、冷原子の平面配列内の散乱光上にマッピングされた光相転移と光ビスタビリティのシグネチャを同定する。
光円錐の外側に存在する超ラジアントおよび極端亜ラジアント状態において、そのような系を探索する方法が提案されている。
共振ダイポール-双極子相互作用のみによって支えられる固有光ビスタビリティの協調性閾値と強度レギュレーションは、分析的にいくつかのケースで導かれる。
亜ラジアント状態は、より低い強度を必要とするが、超ラジアント状態よりも非自明な相の存在に対して強い協力性を持つ。
透過光は、コヒーレントで非コヒーレントな信号とヒステリシスの大きなジャンプとして平均場理論によって予測される位相遷移とビスタビリティの開始を明らかにした。
量子解では、位相遷移の痕跡は励起レベル集団の量子揺らぎによって同定される。
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