論文の概要: Gauge-Invariant Phase Mapping to Intensity Lobes of Structured Light via Closed-Loop Atomic Dark States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.23642v1
• Date: Mon, 29 Dec 2025 17:54:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-30 22:37:30.60482
• Title: Gauge-Invariant Phase Mapping to Intensity Lobes of Structured Light via Closed-Loop Atomic Dark States
• Title（参考訳）: 閉ループ原子暗黒状態による構造光の強度ローブへのゲージ不変位相マッピング
• Authors: Nayan Sharma, Ajay Tripathi,
• Abstract要約: ラゲール・ガウスのプローブビーム強度パターンにおいて、3レベル閉ループ原子系のゲージ不変ループ位相が明るい暗黒ローブとしてどのように印加されるかを示す解析モデルを提案する。 これらのシステムは干渉回転による任意の位相のマッピングを可能にし、ベリー位相を測定するためのプラットフォームを提供する。
• 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 present an analytical model showing how the gauge-invariant loop phase in a three-level closed-loop atomic system imprints as bright-dark lobes in Laguerre Gaussian probe beam intensity patterns. In the weak probe limit, the output intensity in such systems include Beer-Lambert absorption, a scattering term and loop phase dependent interference term with optical depth controlling visibility. These systems enable mapping of arbitrary phases via interference rotation and offer a platform to measure Berry phase. Berry phase emerge as a geometric holonomy acquired by the dark states during adiabatic traversal of LG phase defined in a toroidal parameter space. Manifesting as fringe shifts which are absent in open systems, experimental realization using cold atoms or solid state platforms appears feasible, positioning structured light in closed-loop systems as ideal testbeds for geometric phases in quantum optics.
• Abstract（参考訳）: ラゲール・ガウスのプローブビーム強度パターンにおいて、3レベル閉ループ原子系のゲージ不変ループ位相が明るい暗黒ローブとしてどのように印加されるかを示す解析モデルを提案する。 弱いプローブ限界において、そのような系の出力強度は、Beer-Lambert吸収、散乱項、光深度制御可視性を持つループ位相依存干渉項を含む。 これらのシステムは干渉回転による任意の位相のマッピングを可能にし、ベリー位相を測定するためのプラットフォームを提供する。 ベリー位相は、トロイダルパラメータ空間で定義されたLG位相の断熱的トラバース中に暗黒状態によって得られる幾何学的ホロノミーとして現れる。 開系に欠落するフリンジシフトを考慮すれば、低温原子や固体プラットフォームを用いた実験的な実現が可能となり、クローズドループ系における構造光は量子光学における幾何学的位相の理想的なテストベッドとして位置づけられる。

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