F"orster共振下两个单原子间的相干偶极-偶极耦合
量子物理
2014-12-01 v1
摘要
共振能量转移，即由偶极-偶极相互作用耦合的两个粒子之间电子激发的非辐射重新分配，是各种化学和生物现象的核心，最显著的是光合作用。1948年，F"orster建立了荧光共振能量转移（FRET）的理论基础，为FRET作为测定生物分子中纳米尺度距离的“光谱尺”的广泛应用铺平了道路。其潜在机制是粒子间的相干偶极-偶极耦合，这在量子力学早期就已得到认识，但迄今为止尚未直接观察到这种相干性。在这里，我们从光谱学和时间域两方面，研究了两个相距可控达15微米并通过施加小电场使其进入共振的单Rydberg原子之间电子激发的相干、偶极诱导交换。系统在两个简并对态之间的相干振荡以与距离三次方成反比的频率发生，这是偶极-偶极相互作用的标志。我们的结果不仅在两个原子最基本的层面上证明了FRET的基本机制，而且为量子多体系统中强相干相互作用的主动调控开辟了令人兴奋的前景。
引用
@article{arxiv.1405.7804,
title = {Coherent dipole-dipole coupling between two single atoms at a F\"orster resonance},
author = {Sylvain Ravets and Henning Labuhn and Daniel Barredo and Lucas Béguin and Thierry Lahaye and Antoine Browaeys},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7804},
year = {2014}
}
备注
4 pages, 3 figures