論文の概要: Positronium density measurements using polaritonic effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.09875v1
• Date: Tue, 18 Oct 2022 14:08:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 04:28:36.063830
• Title: Positronium density measurements using polaritonic effects
• Title（参考訳）: 偏光効果を用いたポジトロニウム密度測定
• Authors: Erika Cortese, David B. Cassidy and Simone De Liberato
• Abstract要約: 分散反射器マイクロキャビティの光電場に高密度のPsガスが強く結合可能であることを示す。 サブサイクルで偏光子を生成できることを考えると、真空ラビ分裂の分光測定は超高速なPs密度測定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-nc-nd/4.0/
• Abstract: Recent experimental advances in Positronium (Ps) physics have made it possible to produce dense Ps ensembles in which Ps-Ps interactions may occur, leading to the production of Ps$_2$ molecules and paving the way to the realization of a Ps Bose-Einstein Condensate (BEC). In order to achieve this latter goal it would be advantageous to develop new methods to measure Ps densities in real-time. Here we describe a possible approach to do this using polaritonic methods: using realistic experimental parameters we demonstrate that a dense Ps gas can be strongly coupled to the photonic field of a distributed Bragg reflector microcavity. In this strongly coupled regime, the optical spectrum of the system is composed of two hybrid positronium-polariton resonances separated by the vacuum Rabi splitting, which is proportional to the square root of the Ps density. Given that polaritons can be created on a sub-cycle timescale, a spectroscopic measurement of the vacuum Rabi splitting could be used as an ultra-fast Ps density measurement in regimes relevant to Ps BEC formation. Moreover, we show how positronium-polaritons could potentially enter the ultrastrong light-matter coupling regime, introducing a radically novel platform to explore its non-perturbative phenomenology.
• Abstract（参考訳）: ポシトロニウム(Ps)物理学の最近の実験的進歩により、Ps-Ps相互作用が起こるような密度の高いPsアンサンブルを生成でき、Ps$2$分子が生成され、Psボース-アインシュタイン凝縮体(BEC)の実現への道が開かれた。 後者の目的を達成するために、Ps密度をリアルタイムで測定する新しい手法を開発するのが有利である。 現実的な実験パラメータを用いて、密度の高いPsガスが分散ブラッグ反射体マイクロキャビティのフォトニック場に強く結合できることを実証する。 この強い結合状態において、系の光学スペクトルは、Ps密度の平方根に比例する真空ラビ分裂によって分離された2つのハイブリッドポジトロニウム-ポラリトン共鳴からなる。 ポラリトンがサブサイクルの時間スケールで生成できることを考えると、真空ラビ分裂の分光測定は、ps bec形成に関連する領域における超高速ps密度測定として使用できる。 さらに, ポジトロニウム-ポーラリトンが超強光子結合系に入る可能性を示し, 非摂動現象学を探究する画期的なプラットフォームを導入した。

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