論文の概要: Selective Radiance in Super-Wavelength Atomic Arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.06439v1
• Date: Fri, 9 Feb 2024 14:30:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-12 16:40:54.186531
• Title: Selective Radiance in Super-Wavelength Atomic Arrays
• Title（参考訳）: 超波長原子配列の選択的放射
• Authors: Charlie-Ray Mann, Francesco Andreoli, Vladimir Protsenko, Zala Lenar\v{c}i\v{c}, Darrick Chang
• Abstract要約: 超波長間隔のアレイで選択的放射率が得られることを示す。 これらの超波長アレイは、効率的な量子メモリにも機能することができる。
• 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: A novel way to create efficient atom-light interfaces is to engineer collective atomic states that selectively radiate into a target optical mode by suppressing emission into undesired modes through destructive interference. While it is generally assumed that this approach requires dense atomic arrays with sub-wavelength lattice constants, here we show that selective radiance can also be achieved in arrays with super-wavelength spacing. By stacking multiple two-dimensional arrays we find super-wavelength mirror configurations where one can eliminate emission into unwanted diffraction orders while enhancing emission into the desired specular mode, leading to near-perfect reflection of weak resonant light. These super-wavelength arrays can also be functionalized into efficient quantum memories, with error probabilities on the order of ~1 for a trilayer with only around ~100 atoms per layer. Relaxing the previous constraint of sub-wavelength spacing could potentially ease the technical requirements for realizing efficient atom-light interfaces, such as enabling the use of tweezer arrays.
• Abstract（参考訳）: 効率的な原子-光界面を作る新しい方法は、破壊干渉によって望ましくないモードへの放出を抑えることで、ターゲットの光学モードに選択的に放射する集合原子状態を作成することである。 提案手法は, サブ波長格子定数を持つ高密度原子配列を必要とするが, 超波長間隔を持つ配列においても選択的放射性が得られることを示す。 複数の2次元アレイを積み重ねることで、望ましくないスペクトルモードに放出しながら不要な回折順序への放射を除去できる超波長ミラー構成を見つけ、弱い共鳴光のほぼ完全な反射をもたらす。 これらの超波長アレイは、1層あたり100原子程度しか持たない三層膜に対して ~1 の誤差確率を持つ効率的な量子メモリにも機能することができる。 サブ波長間隔の以前の制約を緩和することで、ツイーザーアレイの使用など、効率的な原子光インターフェースを実現するための技術的要件が緩和される可能性がある。

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