新研究显示纠缠如何放大光

研究人员发现,当原子相互作用并与光纠缠时,它们会发出更强、更协调的能量爆发。这一突破可能会带来更快、更高效的量子设备,并改善对光物质系统的控制。腔系统中的集体光行为光物质系统将许多发射器(例如原子)带入 [...] 内的共享光学模式

来源:SciTech日报
放置在光学腔中的原子的可视化,原子之间以及与光模式的相互作用。图片来源:姚王@埃默里大学

研究人员发现,当原子相互作用并与光纠缠时,它们会发出更强、更协调的能量爆发。

这一突破可能会带来更快、更高效的量子设备,并改善对光物质系统的控制。

腔体系统中的集体光行为

光-物质系统将许多发射器(例如原子)带入腔内的共享光学模式。这种模式在非常靠近的镜子之间形成稳定的光图案,创造了允许原子以孤立原子无法做到的方式集体行动的条件。最引人注目的例子之一是超辐射,这是一种协调的量子效应,其中一大群原子完美同步地发光,产生比它们单独发出的更强的爆发。

许多理论研究假设光与物质之间的相互作用是这些系统中的主导力量。在这种假设下,研究人员经常将整个原子团视为统一的“巨型偶极子”,均匀地与空腔场相连。这个场在整个整体中产生相互作用,就好像每个原子都与所有其他原子相连一样。

原子

“光子充当介质,将每个发射器与空腔内的所有其他发射器耦合起来,”该文章的第一作者 João Pedro Mendonça 博士说道,他在华沙大学物理系获得了博士学位,现在在华沙大学新技术中心担任研究员。

来自华沙大学的研究团队,左起:K. Jachymski、J.P. Mendonça。图片来源:J.P. Mendonça

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物理评论快报 DOI:10.1103/z8gv-7yyk 不错过任何突破:加入 SciTechDaily 时事通讯。 谷歌 Google 新闻