論文の概要: Cooperative optical wavefront engineering with atomic arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.11866v1
- Date: Wed, 22 Dec 2021 13:22:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 20:24:57.570987
- Title: Cooperative optical wavefront engineering with atomic arrays
- Title（参考訳）: 原子配列を用いた協調光波面工学
- Authors: Kyle E. Ballantine and Janne Ruostekoski
- Abstract要約: 自然原子は光に協調して反応し、強い磁気を持つ集団励起と、電気、相互作用、および対応する電気および磁気ミラー反射特性を形成する。
原子の極薄平面配列を原子レンズとして利用することにより、回折限界の波長以下のスポットに光を集中させ、光学的ソートが可能な異なる角度で光を操り、異なる角運動量状態間のコンバータとして利用することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Natural materials typically interact weakly with the magnetic component of
light which greatly limits their applications. This has led to the development
of artificial metamaterials and metasurfaces. However, natural atoms, where
only electric dipole transitions are relevant at optical frequencies, can
cooperatively respond to light to form collective excitations with strong
magnetic, as well as electric, interactions, together with corresponding
electric and magnetic mirror reflection properties. By combining the electric
and magnetic collective degrees of freedom we show that ultrathin planar arrays
of atoms can be utilized as atomic lenses to focus light to subwavelength spots
at the diffraction limit, to steer light at different angles allowing for
optical sorting, and as converters between different angular momentum states.
The method is based on coherently superposing induced electric and magnetic
dipoles to engineer a quantum nanophotonic Huygens' surface of atoms, giving
full $2\pi$ phase control over the transmission, with close to zero reflection.
- Abstract（参考訳）: 天然物質は通常、その応用を著しく制限する光の磁気成分と弱い相互作用をする。
これは人工的なメタマテリアルやメタサーフェスの開発に繋がった。
しかし、電子双極子遷移のみが光学周波数で関連している自然原子は、光に協調して反応し、強磁性を持つ集団励起と、対応する電気的および磁気的ミラー反射特性との相互作用を形成することができる。
電気的および磁気的集合的自由度を組み合わせることで、原子の超薄板状配列を原子レンズとして利用し、回折限界のサブ波長スポットに光を集中させ、光学的ソートが可能な異なる角度で光を操り、異なる角運動量状態のコンバータとして利用できることを示す。
この方法は、誘導された電気双極子と磁気双極子をコヒーレントに重ね合わせ、原子の量子ナノフォトニックホイヘンスの表面を設計させることに基づいており、反射をゼロに近い2ドルの位相制御を与える。
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