論文の概要: Geometrical phase control in an optical system without geometric peculiarities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.08824v1
• Date: Tue, 16 Jan 2024 20:57:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-18 17:48:30.919967
• Title: Geometrical phase control in an optical system without geometric peculiarities
• Title（参考訳）: 幾何学的特異性のない光学系における幾何学的位相制御
• Authors: T. T. Sergeev, A. A. Zyablovsky, E. S. Andrianov, Yu. E. Lozovik
• Abstract要約: 共振器と結合したキャビティ内に置かれた原子の偏光ダイナミクスを考察する。 このシステムでは、戻り時間の倍増を観測することが可能である。
• 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: We consider polarization dynamics of an atom placed in a cavity coupled with a ring resonator. The interaction with the cavity leads to the excitation of atomic polarization and the transition of atom from the excited state to the ground one with the emission of a photon, which then propagates through the ring resonator and returns to the atom. We demonstrate that it is possible to observe a doubling of the return time in this system, which means that the wave emitted by the atom should bypass the ring resonator twice to return to its initial state instead of once. We show that there is a range of system parameters at which the atomic polarization acquires nontrivial geometric phase after photon bypass of the ring resonator. In this range, the state of the atom returns to its initial state only after two bypasses of the emitted photon along ring resonator. We demonstrate that unlike systems with nontrivial geometric topology, in the proposed system the effect arises due to a change in the density of eigenstates, which is controlled by the magnitude of the coupling strength between the atom and the cavity. The proposed system does not require geometric peculiarities, such as twisting and self-intersections, and provides additional opportunities for creation the non-trivial topological phase in optical system with possible integration on a chip.
• Abstract（参考訳）: 共振器と結合したキャビティ内に置かれた原子の偏光ダイナミクスを考察する。 キャビティとの相互作用は原子分極の励起と、光子の放出によって励起状態から基底状態への原子の遷移につながり、リング共振器を通して伝播して原子に戻る。 このシステムでは、リターン時間の二重化を観測でき、つまり、原子によって放出される波は、リング共振器を2回バイパスして1回ではなく初期状態に戻す必要がある。 その結果、リング共振器のフォトンバイパス後に原子分極が非自明な幾何位相を得るシステムパラメータの範囲が存在することがわかった。 この範囲では、原子の状態はリング共振器に沿って放出された光子の2つのバイパス後にのみ初期状態に戻る。 非自明な幾何学的トポロジーを持つシステムとは異なり、提案システムでは、原子と空洞の結合強度の大きさによって制御される固有状態の密度の変化によって効果が生じることを示した。 提案システムは、ツイストや自己断面積などの幾何学的特異性を必要とせず、チップに集積可能な光学系における非自明な位相を生成するための追加の機会を提供する。

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