論文の概要: Superradiant detection of microscopic optical dipolar interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.10779v2
- Date: Thu, 12 Oct 2023 11:27:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-16 04:52:47.063955
- Title: Superradiant detection of microscopic optical dipolar interactions
- Title（参考訳）: 光学的双極子相互作用の超ラジアント検出
- Authors: Lingjing Ji, Yizun He, Qingnan Cai, Zhening Fang, Yuzhuo Wang, Liyang
Qiu, Lei Zhou, Saijun Wu, Stefano Grava, Darrick E. Chang
- Abstract要約: レーザー冷却原子アンサンブルにおける顕微鏡光学ダイナミクスのバックグラウンドフリー検出法を実証する。
これは、巨視的光伝搬を相当時間にわたって過渡的に抑制することで可能となる。
本研究では, 密度依存性の微視的双極性脱落効果を顕在化し, 正確に特徴付けるために, この手法を適用した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.481048642352541
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The interaction between light and cold atoms is a complex phenomenon
potentially featuring many-body resonant dipole interactions. A major obstacle
toward exploring these quantum resources of the system is macroscopic light
propagation effects, which not only limit the available time for the
microscopic correlations to locally build up, but also create a directional,
superradiant emission background whose variations can overwhelm the microscopic
effects. In this Letter, we demonstrate a method to perform ``background-free''
detection of the microscopic optical dynamics in a laser-cooled atomic
ensemble. This is made possible by transiently suppressing the macroscopic
optical propagation over a substantial time, before a recall of superradiance
that imprints the effect of the accumulated microscopic dynamics into an
efficiently detectable outgoing field. We apply this technique to unveil and
precisely characterize a density-dependent, microscopic dipolar dephasing
effect that generally limits the lifetime of optical spin-wave order in
ensemble-based atom-light interfaces.
- Abstract（参考訳）: 光と冷たい原子の相互作用は、多体共振双極子相互作用を特徴とする複雑な現象である。
このシステムの量子資源を探索するための大きな障害は、マクロ的な光伝搬効果であり、これは顕微鏡相関が局所的に蓄積されるのに利用可能な時間を制限するだけでなく、顕微鏡効果を圧倒できる指向性で超放射能の背景を作り出す。
本報告では,レーザー冷却原子アンサンブルにおける微視的光学ダイナミクスの^<background-free''検出を行う方法を示す。
これは、蓄積された微視的ダイナミクスの効果を効率よく検出可能な外界に印加する超輝度のリコールの前に、かなりの時間にわたってマクロ光学的伝搬を過渡的に抑制することで可能となる。
本手法を用いて, アンサンブル系原子-光界面における光スピン波秩序の寿命を一般的に制限する, 密度依存型, 微視的双極性減退効果を明らかにし, 正確に特徴付ける。
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