論文の概要: Tunable atom-cavity interactions with configurable atomic chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.07908v2
• Date: Fri, 19 Apr 2024 14:50:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-22 20:26:30.403768
• Title: Tunable atom-cavity interactions with configurable atomic chains
• Title（参考訳）: 構成可能な原子鎖との可変原子空洞相互作用
• Authors: Xinwei Li, Yijia Zhou, Hao Zhang,
• Abstract要約: 原子鎖の構造因子を用いた集団原子光散乱効果について述べる。 我々は、原子間隔が半波長の整数倍であるときに空洞ダークモードが現れることを観察する。 調整可能な光子ルーティングを実現し,光子損失のほとんどない大きな光位相シフトを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.463111125577708
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate atomic chains with different spatial configurations coupled to a ring cavity comprising two counterpropagating traveling modes. We describe the collective atom-light scattering effect with a structure factor of the atomic chain and demonstrate that the interactions between the atoms and the cavity are controlled by the structure factor, resulting in distinctly different collective excitation modes and energy spectrum than for Fabry-P\'erot cavities. Remarkably, we observe that a cavity dark mode emerges when the atomic spacings are integer multiples of the half-wavelength. The nodes of this standing-wave dark mode align precisely with the atomic positions, enabling intracavity field conversion without free-space scattering. By adjusting the configuration of the atomic chain, we realize tunable photon routing and a large optical phase shift with almost no photon loss, which can be used to implement versatile building blocks for optical quantum engineering.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,2つの逆伝搬移動モードからなるリングキャビティに異なる空間構造を持つ原子鎖について検討した。 本稿では, 原子鎖の構造因子による集団原子光散乱効果について述べるとともに, 原子と空洞との相互作用が構造因子によって制御されていることを示す。 注目すべきは、原子間隔が半波長の整数倍であるときに空洞ダークモードが出現することである。 この定常波ダークモードのノードは原子位置と正確に一致し、自由空間散乱を伴わないキャビティ内場変換を可能にする。 原子鎖の構成を調整することで、可変光子ルーティングと、ほとんど光子損失のない大きな光位相シフトを実現し、光量子工学のための汎用的なビルディングブロックを実装することができる。

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