論文の概要: Near-resonant light scattering by an atom in a state-dependent trap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06753v1
- Date: Fri, 12 Jan 2024 18:39:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-15 18:33:11.384052
- Title: Near-resonant light scattering by an atom in a state-dependent trap
- Title（参考訳）: 状態依存トラップ中の原子による近接共鳴光散乱
- Authors: Teresa D. Karanikolaou, Robert J. Bettles, Darrick E. Chang
- Abstract要約: 原子の基底状態は遠方共鳴光によって形成され、近接共鳴光との効率的な相互作用を促進する。
ここでは,不等トラップが原子-光間相互作用に及ぼす影響を系統的に解析する。
- 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 optical properties of a fixed atom are well-known and investigated. For
example, the extraordinarily large cross section of a single atom as seen by a
resonant photon is essential for quantum optical applications. Mechanical
effects associated with light scattering are also well-studied, forming the
basis of laser cooling and trapping, for example. Despite this, there is one
fundamental problem that surprisingly has not been extensively studied, yet is
relevant to a number of emerging quantum optics experiments. In these
experiments, the ground state of the atom experiences a tight optical trap
formed by far-off-resonant light, to facilitate efficient interactions with
near-resonant light. However, the excited state might experience a different
potential, or even be anti-trapped. Here, we systematically analyze the effects
of unequal trapping on near-resonant atom-light interactions. In particular, we
identify regimes where such trapping can lead to significant excess heating,
and a reduction of total and elastic scattering cross sections associated with
a decreased atom-photon interaction efficiency. Understanding these effects can
be valuable for optimizing quantum optics platforms where efficient atom-light
interactions on resonance are desired, but achieving equal trapping is not
feasible.
- Abstract（参考訳）: 固定原子の光学的性質はよく知られ、研究されている。
例えば、共鳴光子に見られるような1つの原子の超大面積の断面積は量子光学応用に必須である。
光散乱に関連した力学的効果もよく研究され、例えばレーザー冷却とトラップの基礎を形成する。
これにもかかわらず、驚くほど広範囲に研究されていない根本的な問題が一つあるが、多くの量子光学実験に関係している。
これらの実験では、原子の基底状態は遠方共鳴光によって形成され、近方共鳴光との効率的な相互作用を促進する。
しかし、励起状態は異なるポテンシャルを経験するか、あるいは反トラップ状態になるかもしれない。
ここでは,不等トラップが原子-光間相互作用に及ぼす影響を系統的に解析する。
特に,そのようなトラップが余分な加熱を引き起こし,原子-光子相互作用効率の低下に伴う全散乱断面積と弾性散乱断面積の削減につながるレジームを同定した。
これらの効果を理解することは、共鳴に対する効率的な原子-光相互作用が望まれる量子光学プラットフォームを最適化するのに有用であるが、等しいトラップを達成することは不可能である。
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