光囚禁纳米金刚石中NV中心协同增强原子偶极力的观测
量子物理
2016-11-21 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
自1970年Ashkin的早期工作以来，光囚禁已成为操纵小颗粒（如微米级珠子或单原子）最强大的工具之一。光囚禁机制基于偶极子与激光电场的作用能。在原子囚禁中，主要贡献通常来自最接近激光波长的允许光学跃迁，而对于介观颗粒则由材料的体极化率给出。这两种不同的光囚禁机制数十年来共存而无直接联系，导致两种非常不同的应用背景：一种主要是在生物环境中囚禁小物体，另一种是在量子光学领域囚禁单个中性原子的偶极阱。在这里我们展示，对于包含人工原子的纳米级金刚石晶体，即所谓的氮空位（NV）色心，即使在嘈杂的液体环境中，也可以同时观察到这两种光囚禁机制。对于靠近色心零声子线跃迁的波长，我们观察到总体囚禁强度显著改变（）。最值得注意的是，我们的实验结果表明，由于大量人工原子，集体效应极大地贡献于观察到的囚禁强度改变。我们的方法将强大的原子物理工具箱添加到纳米操纵领域。
引用
@article{arxiv.1511.04665,
title = {Observation of cooperatively enhanced atomic dipole forces from NV centers in optically trapped nanodiamonds},
author = {M. L. Juan and C. Bradac and B. Besga and G. Brennen and G. Molina-Terriza and T. Volz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.04665},
year = {2016}
}
备注
27 pages (including supplementary material), 3+2 figures