論文の概要: Light-induced Self-Organization in Cooperative Free Space Atomic Arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.21012v1
• Date: Wed, 22 Apr 2026 19:00:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-24 14:40:06.139403
• Title: Light-induced Self-Organization in Cooperative Free Space Atomic Arrays
• Title（参考訳）: 協力型自由空間原子配列における光誘起自己組織化
• Authors: Sara Molló-Guri, Oriol Rubies-Bigorda, Raphael Holzinger, Jonah S. Peter, Susanne F. Yelin,
• Abstract要約: 弱結合原子配列におけるレーザー駆動型協調双極子-双極子相互作用が自己組織化構成をもたらすかを検討する。 線形鎖では、初期原子間距離の範囲にわたって位相的に非自明な二量化構成が出現する。 リングジオメトリでは、システムは自己組織的収縮と拡張を行い、トラップ格子によって設定された長尺以下のスケールへのアクセスを可能にする。
• 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 investigate how laser-driven, cooperative dipole-dipole interactions in weakly trapped atomic arrays give rise to self-organized configurations. Starting from an analytically tractable two-emitter system, we identify the possible steady-state spatial arrangements accessible to the atoms. We then extend this analysis to larger ensembles in both linear and ring geometries. In linear chains, we demonstrate the emergence of topologically nontrivial dimerized configurations across a range of initial interatomic spacings. In ring geometries, we find that the system undergoes self-organized contraction and expansion, enabling access to length scales below those set by the trapping lattice. Our results demonstrate that collective light-matter interactions in free space can spontaneously generate modified ordered geometries, even when the emitters are initially separated by distances larger than their transition wavelength.
• Abstract（参考訳）: 弱結合原子配列におけるレーザー駆動型協調双極子-双極子相互作用が自己組織化構成をもたらすかを検討する。 解析的に抽出可能な2エミッタ系から始めて、原子に到達可能な定常空間配置を同定する。 次に、この解析を線形および環測地の両方においてより大きなアンサンブルに拡張する。 線形鎖では、初期原子間距離の範囲にわたって位相的に非自明な二量化構成が出現する。 リングジオメトリでは、システムは自己組織的収縮と拡張を行い、トラップ格子によって設定された長尺以下のスケールへのアクセスを可能にする。 この結果から, 自由空間における集合的な光・物質相互作用は, 遷移波長よりも大きい距離で最初に放射体を分離した場合でも, 自発的に変化した規則的ジオメトリを生成できることが示唆された。

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