論文の概要: Spin- and momentum-correlated atom pairs mediated by photon exchange

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.11326v1
• Date: Mon, 20 Mar 2023 17:59:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-21 14:03:54.823179
• Title: Spin- and momentum-correlated atom pairs mediated by photon exchange
• Title（参考訳）: 光子交換によるスピン及び運動量関連原子対
• Authors: Fabian Finger, Rodrigo Rosa-Medina, Nicola Reiter, Panagiotis Christodoulou, Tobias Donner, Tilman Esslinger
• Abstract要約: 本研究では, スピンと運動量モードで一対の原子を生成する機構を実験的に実証した。 この機構は、光学キャビティの真空モードによって媒介される超放射光子交換プロセスを介してボースガスから原子を結合する。 我々は、対の集合的に強化された生成を観察し、その統計を特徴づけ、運動量空間におけるスピン間相関を測る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Pairs of correlated particles are at the core of complex many-body phenomena and their control is essential for quantum technologies. Engineering pairs that are simultaneously correlated in their external and internal degrees of freedom is a major challenge. In this work, we experimentally demonstrate a mechanism for generating pairs of atoms in well-defined spin and momentum modes. This mechanism couples atoms from a degenerate Bose gas via a superradiant photon-exchange process mediated by the vacuum mode of an optical cavity. The scheme is independent of collisional interactions, fast and tunable. We observe a collectively enhanced production of pairs, characterize their statistics, and measure inter-spin correlations in momentum space. Our observation of coherent many-body oscillations involving well-defined momentum modes offers promising prospects for quantum-enhanced interferometry using entangled matter waves.
• Abstract（参考訳）: 相関粒子の対は複雑な多体現象の核であり、その制御は量子技術にとって不可欠である。 内部自由度と外部自由度を同時に相関させる工学的ペアは大きな課題である。 本研究では、スピンモードと運動量モードで原子対を生成する機構を実験的に実証する。 この機構は、光キャビティの真空モードによって媒介される超ラジアント光交換過程を介して縮退したボースガスから原子を結合する。 このスキームは衝突相互作用とは独立であり、高速で調整可能である。 我々は、対の集合的に強化された生成を観察し、その統計を特徴づけ、運動量空間におけるスピン間相関を測る。 十分に定義された運動量モードを含むコヒーレント多体振動の観測は、エンタングルマター波を用いた量子エンハンス干渉法に有望な可能性を与える。

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