論文の概要: Collective light shifts of many cavity modes probed by an optical frequency comb

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.10115v1
• Date: Thu, 15 May 2025 09:36:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-16 22:29:06.259962
• Title: Collective light shifts of many cavity modes probed by an optical frequency comb
• Title（参考訳）: 光周波数コムによる多数のキャビティモードの集団光シフト
• Authors: Marin Ðujić, Mateo Kruljac, Lovre Kardum, Neven Šantić, Damir Aumiler, Ivor Krešić, Ticijana Ban,
• Abstract要約: 本研究では, コールド原子雲とファブリペロ空洞の多くの縦モードとの分散相互作用を実験的に検討した。 高品質な共振器を105ドル以上のキャビティ原子に結合させ, 共振器モードを100ドル以上同時に検出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optical cavities can be used to enhance the interaction of light with atoms or molecules. In a regime where cavity resonances are very far from the atomic or molecular transition frequencies, photon absorption can be neglected and the dispersive part of the interaction can induce spectacular phenomena such as squeezing, cooling, and self-organization. So far, this dispersive interaction regime has only been explored using a single or few longitudinal cavity modes at a time. We experimentally study the dispersive interaction between a cold atom cloud and many longitudinal modes of a Fabry-Perot cavity, by detecting collective light shifts in the transmission spectrum of an optical frequency comb probe. Notably, using a high quality resonator coupled to more than $10^5$ intracavity atoms, we detect appreciable shifts of $\sim 100$ cavity modes simultaneously. These results constitute a direct demonstration of dispersive coupling of matter with many longitudinal modes of a linear resonator, and pave the way towards deeper exploration of atom-light dynamics in the multifrequency domain.
• Abstract（参考訳）: 光キャビティは、光と原子や分子との相互作用を強化するために用いられる。 空洞共鳴が原子または分子遷移周波数から非常に遠い状態において、光子吸収は無視され、相互作用の分散部は、スクイーズ、冷却、自己組織化などの驚くべき現象を誘発することができる。 これまでのところ、この分散相互作用は、一度に1つまたは少数の縦方向のキャビティモードを用いてのみ研究されている。 光周波数コムプローブの透過スペクトルにおける集合光シフトを検出することにより、低温原子雲とファブリペロキャビティの多くの縦モードとの分散相互作用を実験的に研究した。 特に,10^5$以上のキャビティ原子に結合した高品質共振器を用いて,共振器モードを同時に$\sim 100$の共振器モードで検出する。 これらの結果は、線形共振器の多くの長手モードによる物質分散結合の直接的な実証であり、多周波領域における原子-光力学のより深い探索への道を開くものである。

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