論文の概要: Spontaneous decay induced quantum dynamics in Rydberg blockaded {\Lambda}-type atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.09900v1
• Date: Sat, 18 Dec 2021 11:01:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 05:03:54.539773
• Title: Spontaneous decay induced quantum dynamics in Rydberg blockaded {\Lambda}-type atoms
• Title（参考訳）: rydbergブロックd {\lambda}型原子における自発的崩壊誘起量子ダイナミクス
• Authors: Chang Qiao and Wenxian Zhang
• Abstract要約: Rydberg-blockaded two-levelatom form a Rydberg superatom。 ライドベルク状態から追加のプール状態への自然崩壊により、アンサンブルはもはや閉じた超原子ではない。 我々は,完全にRydbergをブロックしたアンサンブルが$N$$Lambda$型3レベル原子の相互作用を特徴付ける計算効率のよいモデルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Strongly Rydberg-blockaded two-level atoms form a Rydberg superatom, which is excited only to a collective symmetrical Dicke state. However, emerging often in the alkali-earth atoms, the spontaneous decay from the Rydberg state to an additional pooling state renders the ensemble no longer a closed superatom. Herein we present a computationally-efficient model to characterize the interaction between a fully Rydberg-blockaded ensemble of $N$ $\Lambda$-type three-level atoms and a strong probe light field in a coherent state. The model enables us to achieve a decomposition of the coupled dynamics in the strong field limit, which significantly reduces the complexity of computing the $N$-body system evolution and paves a way for practical analysis in experiments. A quasi-steady-state power spectrum with multiple sidebands is found in the scattered field. The relative heights of the sidebands show a time dependence determined by the atomic relaxation, which illuminates potential applications of using the system in information transfer of quantum networks. With negligible dissipative flipping to the unsymmetrical states, the atomic relaxation time indicating a linearly increasing pooling state fraction is derived analytically as a function of the atom number.
• Abstract（参考訳）: 強い2レベル原子は、Rydberg超原子を形成し、これは集合対称ディック状態にのみ励起される。 しかし、アルカリアース原子でしばしば現れるが、リドベルク状態から追加のプール状態への自然崩壊により、アンサンブルはもはや閉じた超原子ではない。 ここでは,完全なRydbergブロック型アンサンブルを$N$$\Lambda$型3レベル原子と,コヒーレント状態の強いプローブ光場との相互作用を特徴付ける計算効率のよいモデルを提案する。 このモデルにより、強磁場限界における結合ダイナミクスの分解が可能となり、n$-bodyシステムの進化の計算の複雑さが大幅に低減され、実験における実用的な解析方法が確立される。 散乱場には、複数のサイドバンドを持つ準定常パワースペクトルが存在する。 サイドバンドの相対的な高さは原子緩和によって決定される時間依存を示し、量子ネットワークの情報転送におけるシステムの使用の潜在的な応用を照らしている。 非対称状態への不可分な散逸反転により、線形に増大するプーリング状態分率を示す原子緩和時間を原子番号の関数として解析的に導出する。

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