Aquecimento estocástico cooperativo e ligação óptica com átomos frios

Resumo

Grandes conjuntos de átomos frios apresentam fortes propriedades cooperativas no espalhamento de luz, o que resulta em uma emissão espontânea modificada. Embora o espalhamento cooperativo tenha sido amplamente estudado até o momento, suas consequências sobre os efeitos estocásticos e sobre as forças ópticas ainda precisam ser investigadas, e esses são os dois objetivos do presente projeto. O primeiro objetivo será elucidar se os eventos de emissão aleatória resultantes de modos de espalhamento cooperativo melhoram ou reduzem o aquecimento. O segundo objetivo aborda o regime de ligação óptica, quando forças ópticas mútuas levam a uma auto-organização da nuvem. Os dois PIs mostraram recentemente que a ligação óptica de N = 2 átomos frios é possível, embora os efeitos estocásticos (emissão espontânea) desafiem a estabilidade desses estados de pares. Neste projeto, vamos aproveitar a superradiância para mostrar que o mecanismo de resfriamento que torna esses estados possíveis podem ser ampliado ao ponto de conter efeitos estocásticos: nosso estudo se concentrará tanto nas cadeias 1D quanto nas redes 2D, já que a dimensionalidade afeta de uma forma crítica a força de cooperação. (AU)