論文の概要: Optical excitations of Skyrmions, knotted solitons, and defects in atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13927v1
• Date: Tue, 28 Sep 2021 11:35:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 07:18:02.533848
• Title: Optical excitations of Skyrmions, knotted solitons, and defects in atoms
• Title（参考訳）: skyrmion,notted solitons,および原子欠陥の光学励起
• Authors: C. D. Parmee, M. R. Dennis, J. Ruostekoski
• Abstract要約: 簡単な構造を持つ光ビームが、より複雑なトポロジーを持つ原子の光励起にどのように変換できるかを示す。 この構成は、スカイム・ファドデエフモデルの結び目付きソリトンに類似したホップ写像(英語版)(linked Hopf map)という用語で記述することもできる。 ポアンカー球面上の従来のストークスベクトルを用いて、より単純な2次元のベビースカイミオンと特異な欠陥を光に対して準備するが、粒子のような位相は完全な超球面記述でしか達成できない。
• 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: Analogies between non-trivial topologies of matter and light have inspired numerous studies, including defect formation in structured light and topological photonic band-structures. Three-dimensional topological objects of localized particle-like nature attract broad interest across discipline boundaries from elementary particle physics and cosmology to condensed matter physics. Here we show how simple structured light beams can be transformed into optical excitations of atoms with considerably more complex topologies representing three-dimensional particle-like Skyrmions. This construction can also be described in terms of linked Hopf maps, analogous to knotted solitons of the Skyrme-Faddeev model. We identify the transverse polarization density current as the effective magnetic gauge potential for the Chern-Simons helicity term. While we prepare simpler two-dimensional baby-Skyrmions and singular defects using the traditional Stokes vectors on the Poincar\'e sphere for light, particle-like topologies can only be achieved in the full optical hypersphere description that no longer discards the variation of the total electromagnetic phase of vibration.
• Abstract（参考訳）: 物質と光の非自明なトポロジーのアナロジーは、構造化光の欠陥形成やトポロジカル光バンド構造などの多くの研究に影響を与えた。 局所的な粒子のような性質の3次元トポロジカルオブジェクトは、素粒子物理学や宇宙論から凝縮物質物理学まで、分野の境界を越えて幅広い関心を集めている。 ここでは、単純な構造を持つ光線が原子の光励起に変換され、より複雑なトポロジーが3次元の粒子状skyrmionを表わす様子を示す。 この構成は、スカイム・ファドデエフモデルの結び目付きソリトンに類似したホップ写像の連結で記述することもできる。 チャーン・サイモンズヘリシティ項の有効磁気ゲージ電位として横偏極密度電流を同定する。 光のためのポアンカルコエ球面上の伝統的なストークスベクトルを用いて、より単純な2次元ベビースキームおよび特異欠陥を作成するが、粒子状トポロジーは、振動の全電磁位相の変動をもはや捨てない完全な光超球記述においてのみ達成できる。

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