論文の概要: Cooperative states and shift in resonant scattering of an atomic
ensemble
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.14634v1
- Date: Mon, 30 Nov 2020 09:20:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-22 14:50:14.824889
- Title: Cooperative states and shift in resonant scattering of an atomic
ensemble
- Title（参考訳）: 原子アンサンブルの共鳴散乱における協調状態とシフト
- Authors: Ting Hsu, Kuan-Ting Lin, Guin-Dar Lin
- Abstract要約: 寒冷高密度原子雲における集団前方散乱のスペクトルシフトについて検討する。
モンテカルロシミュレーションを用いて、集合状態がどのように占有され、排出に寄与するかを研究する。
我々の分析は、集団散乱におけるスペクトルの特徴に対する新しい視点を提供するだけでなく、スケーリング特性に関する論争の解決にも繋がる。
- 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: Abstract We investigate the spectral shift in collective forward scattering
for a cold dense atomic cloud. The shift, sometimes called collective Lamb
shift, results from resonant dipole-dipole interaction mediated by real and
virtual photon exchange, forming many-body states displaying various super- and
subradiant spectral behavior. The scattering spectrum reflects the overall
radiative behavior from these states. However, it also averages out the
radiative details associated with a single collective state, causing ambiguity
in explaining the origin of the spectral shift and raising controversy on its
scaling property. We employ a Monte-Carlo simulation to study how the
collective states are occupied and contribute to emission. We thus distinguish
two kinds of collective shift that follow different scaling laws. One results
from dominant occupation of the near-resonant collective states. This shift is
usually small and insensitive to the density or the number of participating
atoms. The other comes from large spatial correlation of dipoles, associated
with the states of higher degree of emission. This corresponds to larger
collective shift that is approximately linearly dependent on the optical depth.
Our analysis provides not only a novel perspective for the spectral features in
collective scattering, but also a possible resolution to the controversy on the
scaling property that has been reported elsewhere because of different origins.
- Abstract（参考訳）: 概要 冷密な原子雲の集団前方散乱におけるスペクトルシフトについて検討する。
集団ラムシフトと呼ばれるこのシフトは、実光子交換と仮想光子交換によって媒介される共鳴双極子-双極子相互作用によって生じる。
散乱スペクトルはこれらの状態からの全体的な放射的挙動を反映する。
しかし、これはまた、単一の集合状態に関連する放射的な詳細を平均化し、スペクトルシフトの起源を説明し、そのスケーリング特性に関する論争を引き起こす。
我々はモンテカルロシミュレーションを用いて集団状態がどのように占有され、排出に寄与するかを研究する。
したがって、異なるスケーリング法則に従う2種類の集団シフトを区別する。
ほぼ共鳴状態の集団国家が支配的な結果となった。
このシフトは通常小さく、密度や参加する原子の数に敏感である。
もう一つはダイポールの空間的相関が大きく、高い放出度の状態と関連している。
これは光学深度にほぼ線形に依存するより大きな集団シフトに対応する。
我々の分析は、集団散乱におけるスペクトルの特徴に対する新しい視点を提供するだけでなく、異なる起源から報告されたスケーリング特性に関する論争に対する解決の可能性も提供する。
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