論文の概要: Optical nonlinearity of cold atomic ensemble driven by strong coherent field in a saturation regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.02152v1
• Date: Mon, 05 Jan 2026 14:30:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-06 16:25:23.222777
• Title: Optical nonlinearity of cold atomic ensemble driven by strong coherent field in a saturation regime
• Title（参考訳）: 飽和状態における強コヒーレント場による冷間原子アンサンブルの非線形性
• Authors: A. S. Usoltsev, L. V. Gerasimov, A. D. Manukhova, S. P. Kulik, D. V. Kupriyanov,
• Abstract要約: 希薄な原子ガスの限界では、各原子の動力学はモロー型非線形励起規則に従う。 このような媒体では、光非線形性、特にパラメトリック部分は、コヒーレントポンプと試料密度の両方を操作することにより、著しく拡大することができると論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a microscopic analysis and evaluation of the dielectric susceptibility of a dielectric medium consisting of vector-type two-energy-level atoms responding on a weak probe mode when the atoms are driven by a strong coherent field. Each atom, in an environment of others, exists as a quasiparticle further structuring a bulk medium. In a limit of dilute atomic gas, the dynamics of each atom follows the Mollow-type nonlinear excitation regime, and the medium susceptibility collectivizes the individual atomic responses to the probe mode. We outline how the collective dynamics can be interpolated up to a dense medium, and we argue from general positions that in such a medium the optical nonlinearity and, in particular, its parametric part could be significantly magnified by manipulating both the coherent pump and the sample density. That indicates certain limitations for potential capabilities of quantum communication protocols utilizing the entangled photons, created by a parametric process, as a main resource of quantum correlations.
• Abstract（参考訳）: 強いコヒーレント場によって駆動される場合, 弱いプローブモードで応答するベクトル型2エネルギー準位原子からなる誘電体媒体の誘電率の顕微鏡的解析と評価を行う。 各原子は、他の環境において、さらにバルク媒体を構造化する準粒子として存在する。 希薄な原子ガスの限界では、各原子のダイナミクスはモロー型非線形励起規則に従っており、中性感受性はプローブモードに対する個々の原子反応を収集する。 我々は、集合力学を高密度媒質に補間する方法を概説し、一般の立場から、このような媒質において光学非線形性、特にパラメトリック部分はコヒーレントポンプと試料密度の両方を操作することにより著しく拡大することができると論じる。 これは、量子相関の主資源としてパラメトリックプロセスによって生成される絡み合った光子を利用する量子通信プロトコルの潜在的な能力に対する一定の制限を示している。

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