論文の概要: Observation of coherent coupling between super- and subradiant states of an ensemble of cold atoms collectively coupled to a single propagating optical mode

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.10806v1
• Date: Mon, 20 Dec 2021 19:07:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 00:49:26.269434
• Title: Observation of coherent coupling between super- and subradiant states of an ensemble of cold atoms collectively coupled to a single propagating optical mode
• Title（参考訳）: 単一伝搬光モードに結合した冷媒の集合体の超原子とサブラジカル状態のコヒーレントカップリングの観察
• Authors: Riccardo Pennetta, Daniel Lechner, Martin Blaha, Arno Rauschenbeutel, Philipp Schneeweiss and J\"urgen Volz
• Abstract要約: 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。
• 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 discuss the evolution of the quantum state of an ensemble of atoms that are coupled via a single propagating optical mode. We theoretically show that the quantum state of N atoms, which are initially prepared in the timed Dicke state, evolves through all the N - 1 states that are subradiant with respect to the propagating mode. We predict this process to occur for any atom number and any atom-light coupling strength. These findings are supported by measurements performed with cold cesium atoms coupled to the evanescent field of an optical nanofiber. We experimentally observe the evolution of the state of the ensemble passing through the first two subradiant states, leading to sudden, temporary switch-offs of the optical power emitted into the nanofiber. Our results contribute to the fundamental understanding of collective atom-light interaction and apply to all physical systems, whose description involves timed Dicke states.
• Abstract（参考訳）: 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。 理論上、Dicke状態に最初に準備されたN原子の量子状態は、伝播モードに関してサブラディアンであるすべてのN-1状態を通して進化することを示す。 この過程は原子番号と原子-光結合強度で起こると予測する。 これらの結果は、冷セシウム原子が光学ナノファイバーのエバネッセント場と結合した測定によって裏付けられている。 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、ナノファイバーに放出される光学パワーの突然の一時的なスイッチオフを導いた。 この結果は、集合原子-光相互作用の基本的な理解に寄与し、Dicke状態を含む全ての物理系に適用する。

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