論文の概要: Trapping Effects in Quantum Atomic Arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01153v3
• Date: Tue, 4 Jan 2022 06:31:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 02:51:42.370374
• Title: Trapping Effects in Quantum Atomic Arrays
• Title（参考訳）: 量子原子配列におけるトラップ効果
• Authors: Pengfei Zhang
• Abstract要約: 我々は、深い光学格子中の原子の消滅と生成演算子を用いた微視的量子処理を開発する。 本研究では,スピン演算子による従来の処理を超越したトラップ効果の研究に本手法を適用した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.623221917573403
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum emitters, particularly atomic arrays with subwavelength lattice constant, have been proposed to be an ideal platform for studying the interplay between photons and electric dipoles. In this work, motivated by the recent experiment [1], we develop a microscopic quantum treatment using annihilation and creation operator of atoms in deep optical lattices. Using a diagrammatic approach on the Keldysh contour, we derive the cooperative scattering of the light and obtain the general formula for the $S$ matrix. We apply our method to study the trapping effect, which is beyond previous treatment with spin operators. If the optical lattices are formed by light fields with magical wavelength, the result matches previous results using spin operators. When there is a mismatch between the trapping potentials for atoms in the ground state and the excited state, atomic mirrors become imperfect, with multiple resonances in the optical response. We further study the effect of recoil for large but finite trapping frequency. Our results are consistent with existing experiments.
• Abstract（参考訳）: 量子エミッタ、特にサブ波長格子定数の原子配列は、光子と電気双極子との相互作用を研究するための理想的なプラットフォームとして提案されている。 本研究では,最近の実験に動機づけられて,深い光学格子内の原子の消滅と生成演算子を用いた微視的量子処理法を開発した。 ケルディッシュ輪郭の図式的アプローチを用いて、光の協調散乱を導出し、$s$行列の一般式を得る。 本手法はスピン演算子による前処理を超越したトラップ効果の研究に応用する。 光格子が魔法の波長の光場によって形成される場合、結果はスピン演算子を用いて以前の結果と一致する。 基底状態にある原子のトラップ電位と励起状態の間にミスマッチがある場合、原子ミラーは光学応答に複数の共鳴を持つ不完全となる。 さらに,大きなトラッピング周波数に対する反動の影響についても検討した。 我々の結果は既存の実験と一致している。

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