論文の概要: Self-Organization in Cold Atoms Mediated by Diffractive Coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.08340v1
- Date: Tue, 18 May 2021 08:04:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 20:07:42.689927
- Title: Self-Organization in Cold Atoms Mediated by Diffractive Coupling
- Title（参考訳）: 回折結合を介する低温原子の自己組織化
- Authors: Thorsten Ackemann, Guillaume Labeyrie, Giuseppe Baio, Ivor
Kre\v{s}i\'c, Josh G. M. Walker, Adrian Costa Boquete, Paul Griffin, William
J. Firth, Robin Kaiser, Gian-Luca Oppo, and Gordon R.M. Robb
- Abstract要約: 本稿では,1枚の反射鏡からのフィードバックによって誘導される光媒介相互作用による低温原子の自己組織化について論じる。
我々は、自己誘起原子格子上の2つの部位の拡散リップルがどのように解明されるかを明らかにする。
この相互作用は、熱原子の原子結晶化や量子退化ガスの超固体化につながる外部自由度や、励起状態の集団やゼーマン準位のような内部自由度に調整することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This article discusses self-organization in cold atoms via light-mediated
interactions induced by feedback from a single retro-reflecting mirror.
Diffractive dephasing between the pump beam and the spontaneous sidebands
selects the lattice period. Spontaneous breaking of the rotational and
translational symmetry occur in the 2D plane transverse to the pump. We
elucidate how diffractive ripples couple sites on the self-induced atomic
lattice. The nonlinear phase shift of the atomic cloud imprinted onto the
optical beam is the parameter determining coupling strength. The interaction
can be tailored to operate either on external degrees of freedom leading to
atomic crystallization for thermal atoms and supersolids for a quantum
degenerate gas, or on internal degrees of freedom like populations of the
excited state or Zeeman sublevels. Using the light polarization degrees of
freedom on the Poincar{\'e} sphere (helicity and polarization direction),
specific irreducible tensor components of the atomic Zeeman states can be
coupled leading to spontaneous magnetic ordering of states of dipolar and
quadrupolar nature. The requirements for critical interaction strength are
compared for the different situations. Connections and extensions to
longitudinally pumped cavities, counterpropagating beam schemes and the CARL
instability are discussed.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,1枚の反射鏡からのフィードバックによって誘導される光媒介相互作用による低温原子の自己組織化について論じる。
ポンプビームと自発側バンドとの拡散劣化は格子周期を選択する。
回転対称性と並進対称性の自発的破壊はポンプに横切る2次元平面で起こる。
自己誘起原子格子上の回折リップルの結合部位を解明する。
光ビームに印加された原子雲の非線形位相シフトは結合強度を決定するパラメータである。
相互作用は、熱原子の原子結晶化につながる外部自由度と、量子縮退ガスの超固体、または励起状態の集団やゼーマン準準準位のような内部自由度のいずれかに調整することができる。
poincar{\'e}球面上の光偏光度(ヘリシティと偏光方向)を用いることで、原子ゼーマン状態の特定の既約テンソル成分を結合することができ、双極子と四極子の性質の自発的磁気秩序に導くことができる。
臨界相互作用強度の要件は、異なる状況で比較される。
縦送りキャビティ, 逆伝搬ビームスキーム, CARL不安定性への接続と拡張について論じる。
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