論文の概要: Interpretation of Superradiant Ramsey Spectroscopy in a Coherent Picture Based on Transverse Spins Superposition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.11580v1
• Date: Fri, 14 Mar 2025 16:46:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 13:06:41.512609
• Title: Interpretation of Superradiant Ramsey Spectroscopy in a Coherent Picture Based on Transverse Spins Superposition
• Title（参考訳）: 横スピン重畳に基づくコヒーレント画像における超放射光ラムゼイ分光の解釈
• Authors: Ke-Xin Gao, Yuan Zhang, Shi-Lei Su, Gang Chen, Chongxin Shan, Klaus Mølmer,
• Abstract要約: 最近の実験では、ストロンチウム88原子がレーザーパルスによって横に励起される遅延超放射能を持つラムゼイ分光法が実証された。 2つの原子サブアンサンブルの逆集合スピン作用素の相内および相外重ね合わせを考慮し、2つの相補的画像を導入する。 シミュレーションにより,外部駆動のダイナミックスに異なる画像を用いることで,原子アンサンブル全体のコヒーレントな画像が確立できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.440392138973035
• License:
• Abstract: Recent experiments demonstrated Ramsey spectroscopy with delayed superradiance of strontium-88 atoms transversely excited by a laser pulse [Nat. Commun. 15, 1084 (2024)]. To illustrate the physics involved, we introduce two complementary pictures by considering the in-phase and out-phase superposition of the transverse collective spin operators of two atomic sub-ensembles, and analyze the dynamics of the whole ensemble with the Dicke states and the collective Bloch vector. Our simulations suggest that a coherent picture of the whole atomic ensemble can only be established by employing different pictures for the dynamics associated with the external driving and the cavity-mediated superradiance, and then mapping the two pictures at the end of the external driving. In the future, the pictures as developed here can be utilized to analyze in more detail the dependence of the superradiance on the relative phase of the couplings and the number of atomic sub-ensembles, and the mechanism as revealed here can be explored to study other interesting phenomena, such as weak-to-strong coupling phase transition, triggered superradiance, and quantum measurement effects.
• Abstract（参考訳）: 最近の実験では、レーザーパルス(Nat. Commun. 15, 1084 (2024))によりストロンチウム-88原子が横方向に励起された遅延超放射性ラムゼイ分光法が実証された。 2つの原子サブアンサンブルの逆集合スピン作用素の相内および相外重ね合わせを考慮し、Dicke状態と集合ブロッホベクトルによる全アンサンブルのダイナミクスを解析することにより、2つの相補的画像を紹介する。 シミュレーションにより, 原子アンサンブル全体のコヒーレントな画像は, 外部駆動とキャビティ媒介超放射光のダイナミックスに異なる画像を用い, 外部駆動の終端に2つの画像をマッピングすることによってのみ確立できることが示唆された。 将来、ここで開発された画像は、結合の相対位相と原子サブアンサンブルの数に対する超放射率の依存性をより詳細に分析するために利用でき、ここで明らかになったメカニズムは、弱い対強結合相転移、励起超放射率、量子測定効果などの他の興味深い現象を研究するために研究することができる。

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