論文の概要: Collective emission of photons from dense, dipole-dipole interacting atomic ensembles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.08653v2
• Date: Fri, 5 Feb 2021 08:31:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-01 22:15:15.763467
• Title: Collective emission of photons from dense, dipole-dipole interacting atomic ensembles
• Title（参考訳）: 高密度双極子-双極子相互作用原子アンサンブルからの光子の集団放出
• Authors: David Petrosyan and Klaus M{\o}lmer
• Abstract要約: 冷たく閉じ込められた原子のアンサンブルの集合放射線特性について検討した。 励起原子アンサンブルからの光子の放出速度は、伸長した雲に対して強く増強されていることが判明した。
• 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: We study the collective radiation properties of cold, trapped ensembles of atoms. We consider the high density regime with the mean interatomic distance being comparable to, or smaller than, the wavelength of the resonant optical radiation emitted by the atoms. We find that the emission rate of a photon from an excited atomic ensemble is strongly enhanced for an elongated cloud. We analyze collective single-excitation eigenstates of the atomic ensemble and find that the absorption/emission spectrum is broadened and shifted to lower frequencies as compared to the non-interacting (low density) or single atom spectrum. We also analyze the spatial and temporal profile of the emitted radiation. Finally, we explore how to efficiently excite the collective super-radiant states of the atomic ensemble from a long-lived storage state in order to implement matter-light interfaces for quantum computation and communication applications.
• Abstract（参考訳）: 冷たく閉じ込められた原子アンサンブルの集団放射特性について検討した。 平均原子間距離が原子から放出される共鳴光放射の波長に匹敵する、またはより小さい高密度レジームを考える。 励起原子アンサンブルからの光子の放出速度は、細長い雲に対して強く増強されていることが判明した。 原子アンサンブルの集団的単一励起固有状態を分析し、非相互作用(低密度)スペクトルや単一原子スペクトルと比較して吸収/放出スペクトルが広く、低い周波数にシフトしていることを見いだす。 また,放射光の空間的および時間的分布も分析した。 最後に,量子計算および通信アプリケーションのための物質光インタフェースを実装するために,原子アンサンブルの集合超放射状態を長期保存状態から効率的に励起する方法を検討する。

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