論文の概要: Collective radiative dynamics of an ensemble of cold atoms coupled to an optical waveguide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.00860v1
• Date: Thu, 2 Sep 2021 12:22:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-16 08:34:26.830359
• Title: Collective radiative dynamics of an ensemble of cold atoms coupled to an optical waveguide
• Title（参考訳）: 光導波路に結合した冷原子集合体の集団放射動力学
• Authors: Riccardo Pennetta, Martin Blaha, Aisling Johnson, Daniel Lechner, Philipp Schneeweiss, J\"urgen Volz and Arno Rauschenbeutel
• Abstract要約: 単一モード光ナノファイバーに結合した冷間原子の集合体における集合的放射効果を実験的に理論的に検討した。 本研究は, ナノフォトニック・コールド原子系が光-光相互作用を実験的に研究する上で, 持つ特異な機会を浮き彫りにしたものである。
• 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: We experimentally and theoretically investigate collective radiative effects in an ensemble of cold atoms coupled to a single-mode optical nanofiber. Our analysis unveils the microscopic dynamics of the system, showing that collective interactions between the atoms and a single guided photon gradually build-up along the atomic array in the direction of propagation of light. These results are supported by time-resolved measurements of the light transmitted and reflected by the ensemble after excitation via nanofiber-guided laser pulses, whose rise and fall times are shorter than the atomic lifetime. Superradiant decays more than one order of magnitude faster than the single-atom free-space decay rate are observed for emission in the forward-propagating guided mode, while at the same time no speed-up of the decay rate are measured in the backward direction. In addition, position-resolved measurements of the light that is transmitted past the atoms are performed by inserting the nanofiber-coupled atomic array in a 45-m long fiber ring-resonator, which allow us to experimentally reveal the progressive growth of the collective response of the atomic ensemble. Our results highlight the unique opportunities offered by nanophotonic cold atom systems for the experimental investigation of collective light-matter interaction.
• Abstract（参考訳）: 単一モード光ナノファイバーに結合した寒冷原子のアンサンブルにおける集団放射効果を実験的および理論的に研究した。 分析の結果,光の伝播方向の原子配列に沿って,原子と単一誘導光子との集団的相互作用が徐々に蓄積されることが明らかとなった。 これらの結果は、原子寿命よりも昇降時間が短いナノファイバー誘導レーザーパルスによる励起後、アンサンブルによって透過され反射される光の時間分解測定によって支持される。 単一原子自由空間減衰速度よりも1桁以上の超ラジアント崩壊が前方伝播誘導モードでの放出に対して観測され、同時に減衰速度の速度アップが後方方向に測定されることはない。 さらに,45m長繊維リング共振器にナノファイバー結合原子配列を挿入することにより,原子を透過する光の位置分解測定を行い,原子アンサンブルの集合反応の進行的成長を実験的に明らかにする。 以上の結果から, ナノフォトニックコールドアトムシステムによる集団光・物質相互作用の実験研究のユニークな機会が浮き彫りになった。

関連論文リスト

• Correlated relaxation and emerging entanglement in arrays of $Λ$-type atoms [83.88591755871734]
  原子の絡み合いは緩和の過程で現れ、系の最終的な定常状態に持続することを示す。 本研究は, 発散による絡み合いを解消する新しい方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-11T08:39:32Z)
• Super- and subradiant dynamics of quantum emitters mediated by atomic matter waves [0.0]
  原子間物質波を放射する光学格子における量子エミッタの協調力学について検討する。 調整可能な放射相ラグを有する超流動相からの指向性スーパー・サブラディアンスを示す。 我々は放射体に閉じ込められた放射と集合境界状態との結合を観察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-16T00:37:06Z)
• Correlated steady states and Raman lasing in continuously pumped and probed atomic ensembles [68.8204255655161]
  我々は、継続的に光学的に励起され、探査されるアルカリ原子のアンサンブルを考える。 大きな光学深度での光子の集団散乱のため、原子の定常状態は非相関なテンソル生成状態に対応しない。 超ラジアントレーザーのモデルに類似したラマンラシングの機構を発見し,特徴付けする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-10T06:54:54Z)
• Observation of coherent coupling between super- and subradiant states of an ensemble of cold atoms collectively coupled to a single propagating optical mode [0.0]
  我々は、単一の伝播光学モードを介して結合される原子のアンサンブルの量子状態の進化について論じる。 我々は,最初の2つのサブラジアント状態を通過するアンサンブルの状態の進化を実験的に観察した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-20T19:07:59Z)
• Super-resolved imaging of a single cold atom on a nanosecond timescale [38.305954220018315]
  ナノスケールの2秒間ストロボスコープによる光回折限界を超える単一イオンの観察を行った。 本手法は, 低温原子系における粒子の位置, モータ, 相関を探索するための強力なツールを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-20T15:07:54Z)
• Room temperature single-photon superfluorescence from a single epitaxial cuboid nano-heterostructure [0.0]
  単一光子超放射は、同じ放射子の集まりが、放射する光の波長よりもはるかに小さい距離で空間的に分離されたときに現れる。 ヘテロ構造ナノ立方体の表面は個々の準2次元ナノプラネタレットを模倣し,室温での超放射能現象を実現するために必要な頑健なエミッタとして機能することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-13T18:52:30Z)
• Position-controlled quantum emitters with reproducible emission wavelength in hexagonal boron nitride [45.39825093917047]
  低次元層状材料中の単一光子エミッタ(SPE)は、最近、統合と極端に小型化の見地から大きな関心を集めている。 ここでは、選択された場所で電子ビームによって活性化される高純度合成六方晶窒化ホウ素(hBN)中のSPEを実証する。 本研究は,2次元材料における同一量子エミッタに基づくトップダウン集積デバイスの実現に向けた重要なステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-24T17:20:19Z)
• Measurement-feedback control of chiral photon emission from an atom chain into a nanofiber [0.0]
  ナノファイバーを用いたレーザ駆動1次元原子鎖のフィードバック制御について理論的に検討した。 本手法が導光界の光子計数率と二次構造に与える影響について検討する。 本研究は,最新の実験装置で実現可能な光機械ネットワークにおけるダイナミクスの制御と工学的手法に関する知見を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-23T10:16:03Z)
• Collective emission of photons from dense, dipole-dipole interacting atomic ensembles [0.0]
  冷たく閉じ込められた原子のアンサンブルの集合放射線特性について検討した。 励起原子アンサンブルからの光子の放出速度は、伸長した雲に対して強く増強されていることが判明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-18T06:44:02Z)
• Quantum interface between light and a one-dimensional atomic system [58.720142291102135]
  信号光子パルスと異なる原子数からなる1次元鎖との間の量子界面の最適条件について検討する。 相互作用の効率は主に、導波管のエバネッセンス場と閉じ込められた原子との重なり合いとカップリングによって制限される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-11T11:43:54Z)
• Waveguide Quantum Electrodynamics with Giant Superconducting Artificial Atoms [40.456646238780195]
  我々は、小さな原子を導波路に複数の、しかしよく分離された離散的な位置で結合することで、巨大原子を実現する代替アーキテクチャを採用する。 我々の巨大原子の実現は、デバイス設計によって設計できる大きなオンオフ比と結合スペクトルを持つ可変原子-導波路結合を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2019-12-27T16:45:59Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。