Двухфотонная динамика в когерентном Ридберговском атомном ансамбле

В работе [1] продемонстрирована возможность эффективного взаимодействия между отдельными фотонами в макроскопической среде. Эффект электромагнитно-индуцированной прозрачности позволяет фотонам распространяться без поглощения, но при этом переводит систему «атомы+поле» в смешанное состояние, известное как «тёмный поляритон» (dark state polariton). Возбужденное состояние атома предполагалось Ридберговским, что позволило эффективно реализовать взаимодействие между отдельными тёмными поляритонами за счет сил Ван-дер-Ваальса. Продемонстрирована возможность создания кросс-фазовой модуляции между отдельными фотонами, близкой к идеальной. Данная система представляется перспективной для проведения и других квантовых преобразований над состоянием двух отдельных фотонов.

1. Bing He, Sharypov A. V. , Jiteng Sheng, Christoph Simon, Min Xiao. Two-атомном ансамблеPhoton Dynamics in Coherent Rydberg Atomic Ensemble // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112, No 13. P. 133606(5).