亚波长原子阵列中的集体增强基态冷却

亚波长原子阵列具有强烈的光致偶极-偶极相互作用，导致以窄线宽为特征的亚辐射集体共振。在这项工作中，我们提出了一种针对被困在亚波长阵列中原子的边带冷却方案，该方案利用了这些窄的集体共振。在Lamb-Dicke区域内工作，我们通过绝热消除原子的内部自由度，推导出原子运动的有效主方程，并用全系统的数值模拟验证了其预测。我们的结果表明，如果原子具有不同的陷阱频率，亚辐射共振能够将原子集合冷却到比没有偶极相互作用时更低的温度。值得注意的是，即使单个原子跃迁无法分辨边带，窄的集体共振也可以被分辨。在这种情况下，仅由光致偶极-偶极相互作用就能实现基态冷却。这种方法可用于未来基于密集发射体集合的量子技术，并为利用多体协同衰变增强运动控制铺平了道路。