論文の概要: Dispersion Outperforms Absorption: EIT-Enhanced Atomic Localization and Gradient Sensing with Super-Gaussian Beams

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.02063v1
• Date: Sat, 29 Nov 2025 11:59:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-03 21:04:45.546829
• Title: Dispersion Outperforms Absorption: EIT-Enhanced Atomic Localization and Gradient Sensing with Super-Gaussian Beams
• Title（参考訳）: EITによる原子局在化と超ガウスビームによるグラディエントセンシング
• Authors: Mahboob Ul Haq,
• Abstract要約: EITは、幅広い超ガウスビームプロファイルにおいて、従来の吸収検出よりも一貫して優れている。 その結果、EITは精度の高い原子勾配検出とサブ波長の局所化のアプローチとして根本的に優れていることが確認された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This work presents a comprehensive theoretical comparison between absorption-based and electromagnetically induced transparency (EIT)-based atomic gradient sensing in a four-level tripod system. Both methods were evaluated under identical and optimized physical conditions to ensure a fair and unbiased comparison. The analysis demonstrates that EIT, driven by its steep dispersion response, consistently outperforms conventional absorption detection across a wide range of super-Gaussian beam profiles. Under optimal detuning, EIT achieved up to an order-of-magnitude enhancement in gradient sensitivity and maintained a twofold advantage even under identical detuning. Both approaches reached sub-diffraction spatial resolution in the range of 0.29lambda-0.40lambda, with EIT exhibiting sharper edge contrast and higher localization accuracy. These results confirm EIT as a fundamentally superior approach for precision atomic gradient sensing and sub-wavelength localization, offering clear guidance for the design of next-generation optical and quantum metrology systems.
• Abstract（参考訳）: 本研究は、4レベル三脚系における吸収型および電磁誘導型透過(EIT)に基づく原子勾配検出の包括的な理論的比較を示す。 両手法は、公正で偏りのない比較を確実にするために、同一かつ最適化された物理的条件下で評価された。 この分析により、EITは急激な分散応答によって駆動され、広帯域の超ガウスビームプロファイルにおける従来の吸収検出よりも一貫して優れていたことが示される。 最適なデチューニングの下では、EITは勾配感度のオーダー・オブ・マグニチュード向上を実現し、同一のデチューニングの下でも2倍のアドバンテージを維持した。 どちらのアプローチも0.29lambda-0.40lambdaの範囲でサブ回折空間分解能に達し、EITはよりシャープなエッジコントラストとより高いローカライゼーション精度を示した。 これらの結果は、EITを精度の高い原子勾配検出とサブ波長ローカライゼーションの基本的な優れたアプローチとして確認し、次世代の光学および量子メトロジーシステムの設計のための明確なガイダンスを提供する。

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