通过宽带辐射的集体散射调控极化粒子的长程力
光学
2016-11-23 v1 量子物理
摘要
极化粒子对相干光的集体散射会产生惊人的强长程粒子间作用力，这种作用力源于不同粒子散射光的干涉。对于单色激光束，这种相互作用随距离倒数衰减，而在此我们表明，通常情况下有效相互作用范围和几何结构可以通过照明带宽和几何结构来控制。作为典型示例，我们研究了受限光学纳米光纤模式场中捕获的一维原子链内粒子间作用力的变化。对于两个粒子，我们发现了短程吸引力以及多个距离处的光束缚。稳定距离的范围随着光带宽的增加而缩小；对于带宽极大的场（例如黑体辐射），我们发现直到一个临界距离存在强吸引势，超过该临界距离后力变为排斥力。引入多重散射甚至可以导致在大距离处出现稳定构型。这种宽带散射力应该可以在超冷原子干涉仪或原子钟装置中作为可观测的贡献。它们可以在沿光纤或光纤内部捕获超冷原子的一维几何结构中进行详细研究。宽带辐射力相互作用也可能在照明冷尘埃云等天体物理场景中发挥作用。
引用
@article{arxiv.1607.03686,
title = {Tailored long range forces on polarizable particles by collective scattering of broadband radiation},
author = {Daniela Holzmann and Helmut Ritsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03686},
year = {2016}
}