原子阵列产生准直光子发射中的亚辐射保护激发扩散
量子气体
2020-05-06 v3 原子物理
光学
量子物理
摘要
我们展示了如何通过亚辐射集体本征模式保护激发在二维冷原子阵列中的扩散，该模式寿命比孤立原子长数个量级，从而将初始局域辐射激发转化为高度定向的相干光发射。我们演示了如何达到两种此类强亚辐射模式：一种均匀模式，其中所有偶极子在平面法向同相振荡；以及一种反铁磁模式，其中每个偶极子与其最近邻相位相差 π。随后，通过控制原子的塞曼能级移动，将激发从受保护的亚辐射本征模式中释放。因此，原本向各方向发射的局域激发被转移为离域的亚辐射保护激发，仅沿垂直于原子平面的轴概率性地发射一个光子。这种受保护的扩散与定向发射有可能用于连接量子信息或量子计算架构中的各级环节。
引用
@article{arxiv.1909.01912,
title = {Subradiance-protected excitation spreading in the generation of collimated photon emission from an atomic array},
author = {K. E. Ballantine and J. Ruostekoski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.01912},
year = {2020}
}