論文の概要: Ultra Narrow Linewidth Frequency Reference via Measurement and Feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.11194v1
• Date: Wed, 22 Feb 2023 08:07:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-23 15:58:02.226097
• Title: Ultra Narrow Linewidth Frequency Reference via Measurement and Feedback
• Title（参考訳）: 計測とフィードバックによる超狭線幅周波数基準
• Authors: Diego Barberena, Robert J. Lewis-Swan, Ana Maria Rey, James K. Thompson
• Abstract要約: 我々は、光QEDキャビティ内でそのようなダイポールをコヒーレントに駆動することで、スペクトル的に純粋な光を生成する別の方法について議論する。 空洞から出る光は、駆動光と原子遷移の間の微調整に関する情報を運ぶ。 達成可能な直線幅は超ラジアントレーザーに匹敵する。
• 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: The generation of very narrow linewidth light sources is of great importance in modern science. One such source is the superradiant laser, which relies on collectively interacting ultra long lived dipoles driven by incoherent light. Here we discuss a different way of generating spectrally pure light by coherently driving such dipoles inside an optical QED cavity. The light exiting the cavity carries information about the detuning between the driving light and the atomic transition, but is also affected by the noise originating from all the decoherence processes that act on the combined atom-cavity system. We calculate these effects to obtain fundamental limits for frequency estimation and stabilization across a range of values of input light intensities and atom-light interaction strengths, estimate these limits in state-of-the-art cavity experiments with alkaline-earth atoms and identify favorable operating conditions. We find that the achievable linewidths are comparable to those of the superradiant laser.
• Abstract（参考訳）: 非常に狭い線幅光源の生成は、現代科学において非常に重要である。 そのような光源の1つが超放射光レーザーであり、これは非コヒーレント光によって駆動される超長寿命双極子同士の相互作用に依存している。 ここでは、光学QEDキャビティ内でそのようなダイポールをコヒーレントに駆動することで、スペクトル的に純粋な光を生成する異なる方法について議論する。 キャビティを出る光は、駆動光と原子遷移の間のゆがみに関する情報を伝達するが、結合した原子空洞系に作用する全ての脱コヒーレンス過程に由来するノイズにも影響される。 これらの効果を計算し、入力光強度と原子-光相互作用強度の値の範囲にわたる周波数推定と安定化の基本的な限界を求め、アルカリ土類原子を用いた最先端のキャビティ実験においてこれらの限界を推定し、良好な運転条件を同定する。 達成可能な線幅は超ラジアントレーザーと同等であることが判明した。

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