論文の概要: Extensive manipulation of transition rates and substantial population inversion of rotating atoms inside a cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20411v1
• Date: Sun, 29 Dec 2024 09:23:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-31 16:05:47.957434
• Title: Extensive manipulation of transition rates and substantial population inversion of rotating atoms inside a cavity
• Title（参考訳）: 共振器内回転原子の遷移速度の広範囲な操作と実質集団インバージョン
• Authors: Yan Peng, Yuebing Zhou, Jiawei Hu, Hongwei Yu,
• Abstract要約: 高品質キャビティ内における電磁真空変動と相互作用する遠心加速原子の遷移速度について検討した。 その結果, キャビティの正常モード周波数と回転角速度を調節することにより, 発光速度と励起速度を広範囲に制御できることが判明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4300172110027036
• License:
• Abstract: We investigate the transition rates of a centripetally accelerated atom interacting with electromagnetic vacuum fluctuations inside a high-quality cavity. Our findings reveal that the emission and excitation rates can be extensively manipulated by adjusting the cavity's normal mode frequency and the rotational angular velocity. Using experimentally feasible parameters, we demonstrate that, in one scenario, the excitation rate can reach magnitudes as high as $10^7~{\rm s}^{-1}$, while the emission rate remains negligible, trailing by 9 orders of magnitude. This suggests the potential for substantial population inversion in an ensemble of atoms. In another scenario, both the emission and excitation rates can simultaneously reach magnitudes as high as $10^7~{\rm s}^{-1}$, indicating that millions of transitions per second are expected even for a single atom. These remarkable results not only offer a new method for controlling the radiative properties of atoms but also open avenues for the experimental verification of the circular Unruh effect using cutting-edge quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 高品質キャビティ内における電磁真空変動と相互作用する遠心加速原子の遷移速度について検討した。 その結果, キャビティの正常モード周波数と回転角速度を調節することにより, 発光速度と励起速度を広範囲に制御できることが判明した。 実験的に実現可能なパラメータを用いて、あるシナリオでは、励起速度は10^7~{\rm s}^{-1}$まで到達でき、一方、放出速度は無視可能であり、9桁のオーダーに追随することを示した。 これは、原子のアンサンブルにおけるかなりの集団反転の可能性を示している。 別のシナリオでは、放出速度と励起速度は同時に10^7~{\rm s}^{-1}$に達し、単一の原子であっても毎秒数百万の遷移が期待できることを示している。 これらの顕著な結果は、原子の放射特性を制御する新しい方法を提供するだけでなく、最先端の量子技術を用いて円形のウンルー効果を実験的に検証するための開水路も提供する。

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