論文の概要: Spatial quasiperiodic driving of a dissipative optical lattice and origin of directed Brillouin modes in a randomly diffusing cold atom cloud
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.03325v2
- Date: Tue, 14 May 2024 23:20:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-16 18:31:50.410835
- Title: Spatial quasiperiodic driving of a dissipative optical lattice and origin of directed Brillouin modes in a randomly diffusing cold atom cloud
- Title（参考訳）: 散逸性光格子の空間準周期駆動と無作為拡散冷原子雲におけるブリルアンモードの起源
- Authors: David Cubero, Kefeng Jiang, Alexander Staron, Casey Scoggins, Daniel Wingert, Ian Dilyard, Stone Oliver, Samir Bali,
- Abstract要約: 3次元の散逸性光学格子に閉じ込められた原子はポテンシャル井戸内を振動し、隣接する井戸に飛び込み、あらゆる方向に拡散する。
弱いプローブビームによる照明は格子を変調し、プローブの移動方向と垂直に移動するブリルアンモードと呼ばれる原子密度波を伝播させる。
送信されたプローブスペクトルをオフ軸プローブ角の関数として, 詳細なモデルによる速度・周波数マッチング予測と整合性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.82692226532414
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Atoms confined in a three-dimensional dissipative optical lattice oscillate inside potential wells, occasionally hopping to adjacent wells, thereby diffusing in all directions. Illumination by a weak probe beam modulates the lattice, yielding propagating atomic density waves, referred to as Brillouin modes which travel perpendicular to the direction of travel of the probe. The probe is made incident at a small angle relative to a lattice symmetry axis, yielding a driving potential perturbation whose spatial period is not a multiple of the period of the underlying optical potential, thus enabling exploration of the regime of space quasiperiodic drive. A theory, based on the Fourier decomposition of the current into its atomic density wave contributions, reveals that unlike the previously studied time quasiperiodic case, wherein a lattice driven by two incommensurate frequencies may exhibit abrupt suppression in directed current as the driving transitions from quasiperiodic to periodic, a spatial-quasiperiodically driven lattice exhibits no such abrupt response. Further, detailed modeling of spatial-quasiperiodically driven lattices reveals that directed propagation occurs not only as a consequence of velocity-matching between the propagating modulation and the average velocity of the atom oscillating inside a well as was previously reported in the literature, but also as a distinct consequence of a new mechanism, namely, frequency-matching between the modulation frequency and the oscillation frequencies. A systematic measurement of the transmitted probe spectra as a function of off-axis probe angle is presented, which is consistent with the velocity- and frequency-matching predictions from the detailed model.
- Abstract（参考訳）: 3次元の散逸性光学格子に閉じ込められた原子はポテンシャル井戸の内部で振動し、時には隣接する井戸に飛びつき、あらゆる方向に拡散する。
弱いプローブビームによる照明は格子を変調し、プローブの移動方向と垂直に移動するブリルアンモードと呼ばれる原子密度波を伝播させる。
プローブは、格子対称軸に対して小さな角度で入射し、下層の光電位の周期の倍の空間周期を持たない駆動電位摂動を生じさせ、空間準周期駆動の機構の探索を可能にする。
理論は、電流のフーリエ分解を原子密度波の寄与に基いて、従来研究されていた準周期格子とは異なり、2つの非共振周波数で駆動される格子が準周期から周期への駆動遷移として誘導電流の急激な抑制を示す可能性があることを示し、空間準周期的に駆動される格子はそのような急激な応答を示さない。
さらに、空間準周期的に駆動された格子の詳細なモデリングにより、伝播変調と井戸内を振動する原子の平均速度との間の速度マッチングの結果だけでなく、変調周波数と振動周波数の間の周波数マッチングという新しいメカニズムの明確な結果として、進行伝播が生じることが明らかとなった。
送信されたプローブスペクトルをオフ軸プローブ角の関数として, 詳細なモデルによる速度・周波数マッチング予測と整合性を示す。
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