論文の概要: Asymmetric Light Scattering from an Atomic System with Gain: A Quantum Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.00779v1
- Date: Wed, 01 Jul 2026 11:05:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-02 19:56:07.865243
- Title: Asymmetric Light Scattering from an Atomic System with Gain: A Quantum Analysis
- Title（参考訳）: ゲインを持つ原子系からの非対称光散乱:量子解析
- Abstract要約: 我々は、同一原子の2元系による光の散乱について研究し、そのうちの1つを不整合に励起する。
入射光が系に衝突したとき、原子から散乱する放射の方向の完全な量子解析を行う。
- 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 study the the scattering of light by a binary system of identical atoms in which one of them is incoherently pumped. This system belongs to the kind of non-parity symmetric optical systems in which gains and losses are partially compensated. We carry out a fully quantum analysis of the directionality of the radiation scattered from the atoms when the incident light strikes the system either perpendicular or alongside the interatomic axis. We find that, generally, while the degree of asymmetry depends on the pump rate, the preferred direction for emission depends on the interatomic distance and the detuning of the probe field with respect to the resonant frequency. On physical grounds, for the case of frontal illumination, the asymmetry is the result of the interference of the photons emitted from different atoms. On the contrary, for side lighting, the asymmetry with respect to the side of incidence is caused by both the phase difference between the probe field photons that strike each atom and the interference between the photons emitted from different atoms. Further, for side lighting too, our quantum approach demonstrates that the forward scattered power depends on the side of incidence, which reveals the lack of reciprocity in the quantum optical response of the system. This result conflicts with what is obtained within a classical approach.
- Abstract（参考訳）: 我々は、同一原子の2元系による光の散乱について研究し、そのうちの1つを不整合に励起する。
このシステムは、利得と損失を部分的に補償する非パリティ対称光学系に属する。
我々は、入射光が系に垂直または原子間軸に衝突したとき、原子から散乱する放射の方向の完全な量子的解析を行う。
一般に、非対称性の度合いはポンプ速度に依存するが、放射の好ましい方向は共鳴周波数に関して、原子間距離とプローブ場の変形に依存する。
物理的根拠では、正面照明の場合、非対称性は異なる原子から放出される光子の干渉の結果である。
逆に、サイドライティングでは、各原子に衝突するプローブ場光子間の位相差と、異なる原子から放出される光子間の干渉の両方によって、入射側に対する非対称性が生じる。
さらに、サイドライティングについても、前方散乱電力が入射側に依存することを示す量子的アプローチにより、系の量子光学応答における相互性の欠如が明らかになる。
この結果は古典的なアプローチで得られるものと矛盾する。
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