論文の概要: Repulsive Casimir-Polder potentials of low-lying excited states of a
multilevel alkali-metal atom near an optical nanofiber
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.10882v1
- Date: Thu, 21 Oct 2021 04:08:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 21:57:11.009450
- Title: Repulsive Casimir-Polder potentials of low-lying excited states of a
multilevel alkali-metal atom near an optical nanofiber
- Title（参考訳）: 光ナノファイバー近傍の多層アルカリ金属原子の低励起状態の反発カシミール・ポルダー電位
- Authors: Fam Le Kien, D. F. Kornovan, Sile Nic Chormaic, and Thomas Busch
- Abstract要約: 光学ナノファイバー近傍の多層アルカリ金属原子のカシミール・ポルダーポテンシャルについて検討した。
負で魅力的な基底状態のポテンシャルとは異なり、低い励起状態のポテンシャルは正の値を取る可能性があることを示す。
- 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 study the Casimir-Polder potential of a multilevel alkali-metal atom near
an optical nanofiber. We calculate the mean potential of the atom in a
fine-structure level. We perform numerical calculations for the Casimir-Polder
potentials of the ground state and a few low-lying excited states of a rubidium
atom. We show that, unlike the potential of the ground state, which is negative
and attractive, the potential of a low-lying excited state may take positive
values, oscillate around the zero value with a decaying amplitude, and become
repulsive in some regions of atom-to-surface distances. We observe that, for a
nanofiber with a radius of 200 nm, the potential for the state $8S_{1/2}$ of a
rubidium atom achieves a positive peak value of about 17 $\mu$K at a distance
of about 150 nm from the fiber surface, and becomes rather strongly repulsive
in the region of distances from 150 to 400 nm. We also calculate the
nanofiber-induced shifts of the transition frequencies of the atomic rubidium
$D_2$ and $D_1$ lines. We find that the shifts are negative in the region of
short distances, become positive, and oscillate around the zero value with a
decaying amplitude in the region of large distances.
- Abstract（参考訳）: 光ナノファイバー近傍の多層アルカリ金属原子のカシミール-ポルダーポテンシャルについて検討した。
原子の平均ポテンシャルを微細構造レベルで計算する。
基底状態のカシミール・ポルダーポテンシャルとルビジウム原子のいくつかの低次励起状態の数値計算を行う。
負および誘引的な基底状態のポテンシャルとは異なり、低い励起状態のポテンシャルは正の値をとり、減衰振幅でゼロ値の周りを振動し、原子-表面距離のいくつかの領域で反発することを示した。
半径200nmのナノファイバーでは、ルビジウム原子の状態8s_{1/2}$のポテンシャルは、繊維表面から約150nmの距離で約17$\mu$kの正のピーク値に達し、150nmから400nmの距離の領域では強い反発性を持つ。
また, 原子ルビジウム$D_2$および$D_1$の遷移周波数のナノファイバー誘起シフトを計算した。
近距離の領域ではシフトは負であり、正となり、遠距離の領域では減衰振幅を持つゼロ値の周りで振動する。
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