論文の概要: Engineering Near-Infrared Two-Level Systems in Confined Alkali Vapors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.16269v1
• Date: Thu, 22 Jan 2026 19:04:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-26 14:27:27.373763
• Title: Engineering Near-Infrared Two-Level Systems in Confined Alkali Vapors
• Title（参考訳）: アルカリ蒸気中における近赤外二層工学系
• Authors: Gilad Orr, Golan Ben-Ari, Eliran Talker,
• Abstract要約: 近赤外波長帯で動作する2レベル原子系について検討する。 この強い閉じ込められた幾何学において、原子コヒーレンスは壁誘起緩和の影響を強く受けている。 本研究は, 小型気相セルデバイスにおける近赤外原子2レベルシステムを実現するための実用的な方法を確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We combined experimental and theoretical investigations of an effective two-level atomic system operating in the near-infrared telecom wavelength regime, realized using hot rubidium vapor confined within a sub-micron-thick cell. In this strongly confined geometry, atomic coherence is profoundly influenced by wall-induced relaxation arising from frequent atom-surface collisions. By analyzing both absorption and fluorescence spectra, we demonstrate that the optical response is dominated by a closed cycling transition, which effectively isolates the atomic dynamics to a two-level configuration despite the presence of multiple hyperfine states. This confinement-induced selection suppresses optical pumping into uncoupled states and enables robust, controllable light-matter interaction at telecom wavelengths within a miniature atomic platform. Our results establish a practical route to realizing near-infrared atomic two-level systems in compact vapor-cell devices, opening new opportunities for integrated quantum photonic technologies, including on-chip quantum memories, telecom-band frequency references, and scalable quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: サブミクロン厚さの細胞に閉じ込められた高温のルビジウム蒸気を用いて, 近赤外波長帯で稼働する有効2レベル原子系の実験的および理論的検討を行った。 この強い閉じ込められた幾何学において、原子コヒーレンスはしばしば原子と表面の衝突によって生じる壁誘起緩和の影響を強く受けている。 吸収スペクトルと蛍光スペクトルの両方を解析することにより、光学応答は閉サイクリング遷移によって支配され、複数の超微細状態が存在するにもかかわらず原子動力学を2段階に効果的に分離することを示した。 この閉じ込めによって引き起こされる選択は、未結合状態への光ポンピングを抑制し、小型原子プラットフォーム内のテレコム波長での堅牢で制御可能な光-マター相互作用を可能にする。 本研究は,小型蒸気セルデバイスにおいて近赤外原子2レベルシステムを実現するための実用的な方法を確立し,オンチップ量子メモリ,テレコムバンド周波数参照,スケーラブルな量子情報処理などの量子フォトニクス技術を統合するための新たな機会を開拓する。

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