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螺旋光:从环形模式到马格努斯效应类比

光学 2021-12-24 v2 量子物理

摘要

大约30年前在莱顿产生的关于光学涡旋光束携带轨道角动量(OAM)的见解,此后带来了不断扩大的应用范围和后续研究。本文首先简短地个人叙述了这些概念是如何产生的。接着描述了一些近期想法,其中在紧聚焦激光束中横向轨道角动量与自旋角动量(SAM)的耦合产生了有趣的新效应。聚焦光束被焦点处的原子偏转,这让人联想到空气动力学中已知的马格努斯效应。动量守恒决定了会对原子施加一个横向于光轴的光力。因此,被光镊捕获的原子将被囚禁在距离光轴最多 λ/2π\lambda/2\pi 的微小距离处,该距离取决于原子的自旋态和磁场方向。这为控制光镊中原子的运动状态以及在量子门和干涉测量中的潜在应用开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.03937,
  title  = {Spiraling light: from donut modes to a Magnus effect analogy},
  author = {Robert J. C. Spreeuw},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.03937},
  year   = {2021}
}

备注

revised version; 15 pages, 4 figures