論文の概要: Fundamental limit to cavity linewidth narrowing with single atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.12422v1
• Date: Tue, 19 Nov 2024 11:22:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-20 13:36:23.233066
• Title: Fundamental limit to cavity linewidth narrowing with single atoms
• Title（参考訳）: 単一原子による空洞線幅狭化の基礎的限界
• Authors: Lucas R. S. Santos, Murilo H. Oliveira, Luiz O. R. Solak, Daniel Z. Rossatto, Celso J. Villas-Boas,
• Abstract要約: EITは、媒体の光学応答を変えることができる量子干渉現象である。 我々は、光学キャビティの直線幅が、その内部に閉じ込められた原子数の異なる原子に対してどのように振る舞うかを調査する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The electromagnetically induced transparency (EIT) is a quantum interference phenomenon capable of altering the optical response of a medium, turning an initially opaque atomic sample into transparent for a given radiation field (probe field) upon the incidence of a second one (control field). EIT presents several applications, for instance, considering an atomic system trapped inside an optical cavity, its linewidth can be altered by adjusting the control field strength. For the single-atom regime, we show that there is a fundamental limit for narrowing the cavity linewidth, since quantum fluctuations cannot be disregarded in this regime. With this in mind, in this work we also investigate how the linewidth of an optical cavity behaves for different numbers of atoms trapped inside it, which shows a quantum signature in a strong atom-field coupling regime. In addition, we examine how the other system parameters affect the linewidth, such as the Rabi frequency of the control and the probe fields.
• Abstract（参考訳）: 電磁誘導透過(電磁誘導透過、英:magnetically induced transparency、EIT)は、媒体の光学応答を変化させ、第2の磁場(制御場)の発生に応じて、初期不透明な原子サンプルを所定の放射場(プローブ場)に対して透明にする量子干渉現象である。 例えば、光学キャビティ内に閉じ込められた原子系を考えると、その線形幅は制御磁場強度を調整することで変化させることができる。 単一原子系では、この状態では量子ゆらぎは無視できないため、空洞の幅を狭めるための基本的な限界が存在することを示す。 このことを念頭に置いて、光学キャビティの直線幅が、その内部に閉じ込められた異なる数の原子に対してどのように振る舞うかを考察し、強い原子-磁場結合系における量子シグネチャを示す。 さらに,制御のRabi周波数やプローブ場など,他のシステムパラメータが線幅に与える影響についても検討した。

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