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Collective excitation dynamics of a cold atom cloud

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Autor(es):
do Espirito Santo, T. S. ; Weiss, P. ; Cipris, A. ; Kaiser, R. ; Guerin, W. ; Bachelard, R. ; Schachenmayer, J.
Número total de Autores: 7
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: PHYSICAL REVIEW A; v. 101, n. 1, p. 10-pg., 2020-01-14.
Resumo

We study experimentally and theoretically the time-dependent response of a cold atom cloud illuminated by a laser beam immediately after the light is switched on. We show that cooperative effects, which have been previously investigated in the decay dynamics after the laser is switched off, also give rise to characteristic features in this configuration. In particular, we show that collective Rabi oscillations exhibit a superradiant damping. We first consider an experiment that is performed in the linear-optics regime and is well described by a linear coupled-dipole theory. We then show that this linear-optics model breaks down when increasing the saturation parameter, and that the experimental results are then well described by a nonlinear mean-field theory. (AU)

Processo FAPESP: 17/10294-2 - Efeitos de bloqueio com interações dipolo-dipolo mediadas pela luz
Beneficiário:Tiago Santiago do Espirito Santo
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 19/02071-9 - Além da óptica linear: efeitos quânticos em nuvens atômicas diluídas ultrafrias
Beneficiário:Tiago Santiago do Espirito Santo
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria
Beneficiário:Francisco Louzada Neto
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 18/15554-5 - Transporte e localização de luz em duas e três dimensões
Beneficiário:Romain Pierre Marcel Bachelard
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
Processo FAPESP: 18/01447-2 - Correlações da luz espalhada por nuvens atômicas
Beneficiário:Romain Pierre Marcel Bachelard
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa