論文の概要: Instabilities of the continuous superradiant laser

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.21675v1
• Date: Fri, 19 Jun 2026 18:30:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-26 04:05:04.063211
• Title: Instabilities of the continuous superradiant laser
• Title（参考訳）: 連続超放射光レーザーの不安定性
• Authors: Bruno Laburthe-Tolra, Martin Robert-de-Saint-Vincent, Benjamin Pasquiou,
• Abstract要約: 電子的に励起された状態にある原子の連続ビームがファブリペロキャビティのモードを横切ることを示す。 この不安定性の解析的基準を導出し、キャビティ内の光子の寿命が原子の寿命よりも著しく短い場合にのみ発生する可能性があることを発見した。
• 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 investigate the intensity stability of the superradiant laser. Our study focuses on the architecture where a continuous beam of atoms in an electronically excited state crosses the mode of a high-finesse Fabry-Perot cavity, which has been proposed as a new architecture of an active optical clock. We show that such superradiant laser can become unstable and develop chaotic behavior. We derive an analytical criterion for this instability and find that it may only occur when the lifetime of photons in the cavity is significantly shorter than the lifetime of atoms. This criterion allows for refining the necessary parameters to run a superradiant laser as a frequency reference in the optical domain. In particular, we point-out the consequences of the instability on intensity fluctuations and laser linewidth. On the other hand, we also point out that the superradiant laser, when in the unstable regime, can become an interesting playground for studying chaos. At the mean-field level, there is a direct mapping to the Bénard instability associated with fluid turbulence; however quantum fluctuations associated with photon out-coupling and atom re-filling substantially modify the expected behaviors. Finally, we point-out the existence of a regular self-pulsing regime at large atom numbers.
• Abstract（参考訳）: スーパーラジアントレーザーの強度安定性について検討した。 本研究では、電子的に励起された状態にある原子の連続ビームが、アクティブな光時計の新しいアーキテクチャとして提案されているファブリペロキャビティ(Fabry-Perot)のモードを交差するアーキテクチャに焦点を当てた。 このような超ラジアントレーザーは不安定になり、カオス的挙動を発達させることが示されている。 この不安定性の解析的基準を導出し、キャビティ内の光子の寿命が原子の寿命よりも著しく短い場合にのみ発生する可能性があることを発見した。 この基準により、光学領域における周波数参照としてスーパーラジアントレーザーを実行するために必要なパラメータを精製することができる。 特に,強度変動とレーザ線幅に対する不安定性の影響を指摘する。 一方、不安定な状態では、スーパーラジアントレーザーがカオスを研究するための興味深い遊び場になる可能性があることも指摘している。 平均場レベルでは、流体乱流に関連したベナール不安定性への直接マッピングがあるが、光子外結合と原子の再充填に関連する量子揺らぎは、期待される振る舞いを著しく変化させる。 最後に、大原子数での正則自己推進系の存在を指摘する。

関連論文リスト

• Quasiperiodic dynamics in the nondipole x-ray strong field ionization in stabilization regime [41.99844472131922]
  非双極子状態の長いXUVレーザーパルスにおける原子の強磁場電離を数値解析的に検討する。 我々は、電離電子波パケットのクーロン場誘起遅い発振が、電離収率の観測変調に寄与することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-06T15:15:38Z)
• Nonclassical Driven-Dissipative Dynamics in Collective Quantum Optics [51.56484100374058]
  我々は、レーザー場によってコヒーレントに駆動され、フォトニック構造に結合された相互作用量子エミッタのアンサンブルについて研究する。 オフ共鳴仮想状態は、散逸によって人口が増加し、オープンシステムにおけるその役割を再定義する可能性がある。 我々のモデルは、不均一な拡張やデコヒーレンスといった課題に対処し、量子技術における協調的な光物質効果の活用の可能性を示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-12T20:01:55Z)
• Ultranarrow Superradiant Laser via Dressed Dark State [6.83803000824599]
  超ラジアントレーザーはアルカリ金属のような原子の時計転移を利用して、バッドキャビティ限界における超安定光を生成する。 本研究は、静磁場を利用して、この暗い状態に小さな明るい成分で着飾ることによる超放射光レーザースキームを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-28T02:11:38Z)
• Modeling of a continuous superradiant laser on the sub-mHz $^1$S$_0\,\rightarrow\,^3$P$_0$ transition in neutral strontium-88 [4.318157997343946]
  mHzライン幅のクロック遷移における超放射能放出が示されているが、真の連続動作は極めて困難であることが判明した。 本稿では,超低温ストロンチウム原子の高流動連続ビームとボウティキャビティを組み合わせることで,この問題を克服できるマシンの設計について議論する。 我々は、原子番号の変動によって制限された100mHz未満のレーザー光線幅を推定し、数百fWの出力パワーを得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-10T15:10:16Z)
• Stability and decay of subradiant patterns in a quantum gas with photon-mediated interactions [34.82692226532414]
  我々は、量子ガス中の励起自己順序のサブラジアントパターンを観察し、システムの典型的な時間スケールをはるかに超える寿命を報告した。 我々の研究は、物質の量子状態を安定化する微視的なメカニズムに光を当て、多体量子系における工学的相関のための光子を媒介する力の可能性を強調している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-12T12:47:07Z)
• A superradiant two-level laser with intrinsic light force generated gain [0.0]
  2レベル原子の状態に作用する光力を用いて連続的な利得を生み出すための新しいシナリオを提案する。 超放射能発光に必要なポンプレーザ強度とデチューニングの最小条件について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-25T23:10:55Z)
• Correlated steady states and Raman lasing in continuously pumped and probed atomic ensembles [68.8204255655161]
  我々は、継続的に光学的に励起され、探査されるアルカリ原子のアンサンブルを考える。 大きな光学深度での光子の集団散乱のため、原子の定常状態は非相関なテンソル生成状態に対応しない。 超ラジアントレーザーのモデルに類似したラマンラシングの機構を発見し,特徴付けする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-10T06:54:54Z)
• Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
  固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。 我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。 我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z)
• A naturally trapped rare-earth doped solid-state superradiant laser clock [0.0]
  共振器ミラー振動にほとんど敏感な固体系超放射光レーザを提案する。 長いコヒーレンス時間と希土類イオンの光学密度(REIs)を用いて、線幅が原子崩壊速度より小さい定常レーザー発光を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-31T15:11:03Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。