論文の概要: Photon retention in coherently excited nitrogen ions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.11926v2
- Date: Fri, 2 Jul 2021 01:51:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-23 06:49:22.826654
- Title: Photon retention in coherently excited nitrogen ions
- Title（参考訳）: コヒーレント励起窒素イオン中の光子保持
- Authors: Jinping Yao, Luojia Wang, Jinming Chen, Yuexin Wan, Zhihao Zhang,
Fangbo Zhang, Lingling Qiao, Shupeng Yu, Botao Fu, Zengxiu Zhao, Chengyin Wu,
Vladislav V. Yakovlev, Luqi Yuan, Xianfeng Chen, Ya Cheng
- Abstract要約: 我々は、コヒーレント励起分子窒素イオン(N2+)系における光子保持と量子コヒーレンスへの再有効性を示す。
このシステムでは, 励起状態の個体群が, 非常に弱い再放出光子を伝達する重要な役割を明らかにしている。
この新たな発見は、遠隔大気における光情報ストレージの潜在的なプラットフォームとして、N2+におけるコヒーレント量子制御の性質を明らかにしている。
- 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: Quantum coherence in quantum optics is an essential part of optical
information processing and light manipulation. Alkali metal vapors, despite the
numerous shortcomings, are traditionally used in quantum optics as a working
medium due to convenient near-infrared excitation, strong dipole transitions
and long-lived coherence. Here, we proposed and experimentally demonstrated
photon retention and subsequent re-emittance with the quantum coherence in a
system of coherently excited molecular nitrogen ions (N2+) which are produced
using a strong 800 nm femtosecond laser pulse. Such photon retention,
facilitated by quantum coherence, keeps releasing directly-unmeasurable
coherent photons for tens of picoseconds, but is able to be read-out by a
time-delayed femtosecond pulse centered at 1580 nm via two-photon resonant
absorption, resulting in a strong radiation at 329.3 nm. We reveal a pivotal
role of the excited-state population to transmit such extremely weak re-emitted
photons in this system. This new finding unveils the nature of the coherent
quantum control in N2+ for the potential platform for optical information
storage in the remote atmosphere, and facilitates further exploration of
fundamental interactions in the quantum optical platform with strong-field
ionized molecules.
- Abstract（参考訳）: 量子光学における量子コヒーレンス(quantum coherence)は、光情報処理と光操作の重要な部分である。
多くの欠点にもかかわらず、アルカリ金属の蒸気は、便利な近赤外励起、強い双極子転移、長寿命コヒーレンスにより、量子光学においてワーキング媒体として使用される。
そこで本研究では,800nmフェムト秒レーザーパルスを用いたコヒーレント励起分子窒素イオン(N2+)系において,光子保持と量子コヒーレンスへの再有効性を示す実験を行った。
このような光子保持は、量子コヒーレンスによって促進され、数十ピコ秒の間直接測定不能なコヒーレント光子を放出し続けるが、2光子共振吸収により1580nm中心の時間遅延フェムト秒パルスによって読み出され、329.3nmの強い放射となる。
本システムでは, 励起状態の個体群が, 非常に弱い再放出光子を伝達する役割を明らかにする。
この新たな発見は、N2+における光情報ストレージの潜在的なプラットフォームとしてのコヒーレントな量子制御の性質を明らかにし、強磁場イオン化分子を用いた量子光学プラットフォームにおける基本的な相互作用のさらなる探索を容易にする。
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