論文の概要: Selective collective emission from a dense atomic ensemble coupled to a nanophotonic resonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.05664v1
• Date: Fri, 07 Mar 2025 18:25:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-10 19:13:15.108915
• Title: Selective collective emission from a dense atomic ensemble coupled to a nanophotonic resonator
• Title（参考訳）: ナノフォトニック共振器に結合した高密度原子アンサンブルからの選択的集団放出
• Authors: Xinchao Zhou, Deepak A. Suresh, F. Robicheaux, Chen-Lung Hung,
• Abstract要約: ナノフォトニックマイクロリング共振器における高密度原子アンサンブル(WGM)の集合放出について実験的に理論的に検討した。 原子-WGM結合を調整し、閉じ込められた原子の数を調整することで、超ラジカル放出をWGMに示す。 非誘導モードによる光子放出については,系が定常状態に駆動されるときのサブ放射と超放射のシグネチャを明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We experimentally and theoretically study collective emission of a dense atomic ensemble coupled to a whispering-gallery-mode (WGM) in a nanophotonic microring resonator. Due to many cold atoms localized in a small volume, these trapped atoms collectively couple not only to the WGM and but also to the non-guided modes in free space. Through tuning the atom-WGM coupling and by adjusting the number of trapped atoms, we demonstrate superradiant emission to the WGM. For photon emission via the non-guided modes, our study reveals signatures of subradiance and superradiance when the system is driven to the steady-state states and the timed-Dicke states, respectively. Our experimental platform thus presents the first atom-light interface with selective collective emission behavior into a guided mode and the environment, respectively. Our observation and methodology could shed light on future explorations of collective emission with densely packed quantum emitters coupled to nanophotonic light-matter interfaces.
• Abstract（参考訳）: ナノフォトニックマイクロリング共振器における高密度原子アンサンブル(WGM)の集合放出について実験的に理論的に検討した。 小さな体積で局在した多くの冷原子のため、これらの閉じ込められた原子は集合的にWGMだけでなく、自由空間の非誘導モードにも結合する。 原子-WGM結合をチューニングし、閉じ込められた原子の数を調整することで、超ラジカル放出をWGMに示す。 本研究は、非誘導モードによる光子放出について、定常状態に駆動されたときのサブ放射と超放射のシグネチャを明らかにする。 そこで,本実験プラットフォームでは,選択的な集合発光挙動を持つ第1の原子-光界面を誘導モードと環境にそれぞれ提示する。 我々の観測と方法論は、高密度に充填された量子エミッタとナノフォトニック光物質界面を結合した集合放出の将来の探査に光を当てることができた。

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