发现有透明窗某些原子光频率

一种新发现的现象被称为“集体诱导透明”(CIT)导致原子团突然停止反映出特定频率的光。

CIT是由封闭发现镱原子光学cavity-essentially内部,一个小箱,另用激光爆破。尽管激光的光线会反弹的原子在一定程度上,光的频率调整后,会出现一个透明窗的光线简单地通过腔畅通。

“我们从不知道这个透明窗口存在,”说加州理工学院的安德烈•Faraon (BS 04),威廉·l .情人节应用物理和电子工程教授和共同通讯作者的一篇论文发现,4月26日发表在《自然》杂志上。“我们的研究主要成为旅程找到原因。”

透明窗的分析指出,这是互动的结果和原子团之间的空腔光。这种现象类似于相消干涉,海浪从两个或两个以上的资源可以相互抵消。原子的团体不断地吸收并回送光,通常导致激光的光的反射。然而,CIT频率,平衡由那些被重新发射的光线从每个原子的一个群体,导致减少反射。

”一个原子的强耦合到相同的光场会导致意想不到的结果,”说,该研究Mi Lei,加州理工学院的一名研究生。

光学谐振器,长20微米,包括功能小于1微米,在加州理工学院科维理纳米科学研究所的捏造。

“通过传统的量子光学测量技术,我们发现,我们的系统已经达到了一个新的政权,揭示新物理学,“说研究生Rikuto Fukumori,论文的联合作者。

除了透明现象,研究人员还发现,原子的集合可以从激光吸收和发光更快或更慢比单个原子取决于激光的强度。这些过程,称为超辐射和subradiance,它们的底层物理仍然知之甚少,因为大量的量子粒子相互作用。

“我们能够监视和控制量子力学件轻松事相互作用在纳米级,“共同通讯作者Joonhee Choi表示,前加州理工学院博士后学者现在斯坦福大学助理教授。

虽然研究主要是基本和扩展我们对量子效应的神秘世界的理解,这一发现可能有一天帮助铺平道路更高效的量子记忆的信息存储在一个强耦合原子。Faraon也致力于创建量子存储通过操纵多个钒原子的相互作用。

“除了记忆,这些实验系统提供了重要的洞察力对未来开发量子计算机之间的连接,“Manuel Endres说,物理学和罗森博格学者,教授是这项研究的共同作者。

参考:雷米,Fukumori R, Rochman J,等。多体的腔量子电动力学驱动的非齐次发射器。自然。4月26日在线发表2023:1-6。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 05884 - 1

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