論文の概要: Anomalous high-density spin noise in a strongly interacting atomic vapor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.00184v2
• Date: Mon, 25 Nov 2024 13:46:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-26 14:14:19.234724
• Title: Anomalous high-density spin noise in a strongly interacting atomic vapor
• Title（参考訳）: 強い相互作用を持つ原子蒸気中の異常な高密度スピンノイズ
• Authors: J. Delpy, N. Fayard, F. Bretenaker, F. Goldfarb,
• Abstract要約: 本稿では,スピン力学に大きく影響を及ぼす強い相互作用状態の観察について報告する。 以上の結果から,通常の単一原子動力学モデルではスペクトルは説明できないことが示唆された。 この研究は、SNSを用いた原子蒸気中の多体スピンノイズや高次相関器の研究への道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Spin noise spectroscopy (SNS) has become a mainstream approach to probe the dynamics of a spin ensemble in and out of equilibrium. Current models describing spin noise in interacting samples are based on an effective single particle dynamics in a bath. Here, we report the observation of a strong interaction regime which significantly affects the spin dynamics. Performing SNS in a dense Rubidium vapor, we observe anomalous distortions of the usual spin noise spectra, which we attribute to resonant dipole-dipole interaction within the ensemble. As the density of the vapor increases, we observe a dramatic broadening of the usual resonances and the emergence of an unexpected extra low-frequency noise component. We use a simple microscopic two-body numerical model to reproduce and discuss these observations. Our results suggests that the spectra cannot be described by usual models of single-atom dynamics and arise from the evolution of interacting pair of atoms. This work opens the way to the study of many-body spin noise or higher order correlators in atomic vapors using SNS.
• Abstract（参考訳）: スピンノイズスペクトロスコピー(SNS)は、スピンアンサンブルの平衡内外におけるダイナミクスを探索するための主流のアプローチとなっている。 相互作用する試料におけるスピンノイズを記述する現在のモデルは、浴槽内の効果的な単一粒子動力学に基づいている。 本稿では,スピン力学に大きく影響を及ぼす強い相互作用状態の観察について報告する。 密度の強いルビジウム蒸気中でSNSを動作させると、通常のスピンノイズスペクトルの異常歪みが観測され、アンサンブル内の共鳴双極子-双極子相互作用に起因する。 蒸気の密度が大きくなるにつれて、通常の共鳴の劇的な拡大と予期せぬ低周波雑音成分の出現が観察される。 我々は、これらの観測を再現し、議論するために、単純な顕微鏡2体数値モデルを用いている。 この結果から、スペクトルは単原子動力学の通常のモデルでは説明できないことが示唆され、相互作用する原子対の進化から生じる。 この研究は、SNSを用いた原子蒸気中の多体スピンノイズや高次相関器の研究への道を開く。

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