論文の概要: Optical control of collective states in 1D ordered atomic chains beyond the linear regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13022v3
• Date: Fri, 26 May 2023 07:43:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-29 10:51:18.902208
• Title: Optical control of collective states in 1D ordered atomic chains beyond the linear regime
• Title（参考訳）: 線形配置を超えた1次元秩序原子鎖における集合状態の光制御
• Authors: Nikos Fayard, Igor Ferrier-Barbut, Antoine Browaeys and Jean-Jacques Greffet
• Abstract要約: V字型構成のN3レベル原子からなる1次元(1D)鎖を用いて,その限界をバイパスするプロトコルについて検討する。 二重励起状態は超放射能状態から準放射能状態へコヒーレントに移動でき、そのエンタングルメントの光学的特性の解明への道を開くことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Driven by the need to develop efficient atom-photon interfaces, recent efforts have proposed replacing cavities by large arrays of cold atoms that can support subradiant or superradiant collective states. In practice, subradiant states are decoupled from radiation, which constitutes a hurdle to most applications. In this work, we study theoretically a protocol that bypasses this limit using a one dimensional (1D) chain composed of N three-level atoms in a V-shaped configuration. Throughout the protocol, the chain behaves as a time-varying metamaterial: enabling absorption, storage and on-demand emission in a spectrally and spatially controlled mode. Taking into account the quantum nature of atoms, we establish the boundary between the linear regime and the nonlinear regime. In the nonlinear regime, we demonstrate that doubly-excited states can be coherently transferred from superradiant to subradiant states, opening the way to the optical characterization of their entanglement.
• Abstract（参考訳）: 効率的な原子-光子界面を開発する必要性により、近年の取り組みは、サブラジアントまたは超ラジカル集合状態をサポートすることのできる大きな冷原子配列によるキャビティの置換を提案している。 実際には、亜ラジアント状態は放射から分離され、ほとんどの用途にとってハードルとなる。 本研究では,v字型構成でn個の3レベル原子からなる1次元(1次元)鎖を用いて,この限界をバイパスするプロトコルを理論的に検討する。 プロトコル全体を通して、チェーンは時変メタマテリアルとして振る舞う:スペクトル的に空間的に制御されたモードで吸収、貯蔵、オンデマンドの放出を可能にする。 原子の量子的性質を考慮して、線形状態と非線形状態の境界を確立する。 非線形系では、二重励起状態が超放射能状態から亜放射能状態へコヒーレントに移動できることを示し、その絡み合いの光学的特徴づけへの道を開く。

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