論文の概要: Photon-photon interactions in Rydberg-atom arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.11375v3
- Date: Mon, 21 Mar 2022 22:45:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-13 20:08:57.729854
- Title: Photon-photon interactions in Rydberg-atom arrays
- Title（参考訳）: ライドバーグ原子配列における光子-光子相互作用
- Authors: Lida Zhang, Valentin Walther, Klaus M{\o}lmer and Thomas Pohl
- Abstract要約: 弱光場と原子の2次元格子の相互作用について検討し、2光子カップリングにより電磁誘導透過状態が成立し、高い原子のライドバーグ状態が励起されることを示した。
このような強い光子-光子相互作用は、Rydberg-EITアレイの破壊的な光子損失がなければ、量子光の生成と操作、および相互作用する光子による多体現象の探索に有望なアプローチが開かれる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4129225533930965
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the interaction of weak light fields with two-dimensional
lattices of atoms, in which two-photon coupling establishes conditions of
electromagnetically induced transparency and excites high lying atomic Rydberg
states. This system features different interactions that act on disparate
length scales, from zero-range defect scattering of atomic excitations and
finite-range dipole exchange interactions to long-range Rydberg-state
interactions that span the entire array. Analyzing their interplay, we identify
conditions that yield a nonlinear quantum mirror which coherently splits
incident fields into correlated photon-pairs in a single transverse mode, while
transmitting single photons unaffected. Such strong photon-photon interactions
in the absence of otherwise detrimental photon losses in Rydberg-EIT arrays
opens up a promising approach for the generation and manipulation of quantum
light, and the exploration of many-body phenomena with interacting photons.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 2光子カップリングにより電磁誘導透過条件が確立され, 高いライドバーグ状態が励起される, 弱光場と原子の二次元格子の相互作用について検討した。
このシステムは、原子励起のゼロレンジ欠陥散乱や有限レンジ双極子交換相互作用から、配列全体にまたがる長距離リドバーグ状態相互作用まで、異なる長さスケールで作用する異なる相互作用を特徴とする。
それらの相互作用を解析し、入射場を1つの横モードで相関する光子対にコヒーレントに分割する非線形量子ミラーを生成する条件を同定する。
このような強い光子-光子相互作用は、rydberg-eitアレイの損失がなければ、量子光の生成と操作、および相互作用する光子による多体現象の探索に有望なアプローチを開く。
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