نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشکده علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2 -دانشکده علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران -پژوهشکده فناوری نانو، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 -دانشکده علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران - پژوهشکده فناوری نانو، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
چکیده
اخیراً درحوزۀ اپتیک کلاسیک، جاذب‌های کاملاً همدوس بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند. چنین جاذب‌هایی به‌عنوان فرایند وارون زمانی لیزرها شناخته شده و جذب کامل نور فرودی را فراهم می‌کنند. باتوجه به ویژگی بسیار جالب این مواد، در این مقاله به بررسی اپتیک کوانتومی این مواد پرداخته‌ایم. بدین منظور، دو ساختار جاذب کاملاً همدوس را درنظرگرفته و فرض می‌کنیم که دو اتم دوترازۀ یکسان که یکی از اتم‌ها در حالت پایه و دیگری در حالت برانگیخته مهیا شده‌اند در دو طرف تیغه‌های جاذب کاملاً همدوس هستند. آهنگ گسیل خودبه‌خودی، جابه‌جایی لمب و واپاشی دسته‌جمعی اتم‌ها را در مجاورت دو تیغه به دست آورده، سپس با استفاده از سنجۀ تلاقی، دینامیک درهم‌تنیدگی سامانۀ اتمی را بررسی می‌کنیم. نتایج نشان می‌دهند که این پارامترها با افزایش فاصلۀ اتم‌ها از تیغه‌ها رفتار نوسانی میرا نشان می‌دهند. همچنین مشاهده می‌کنیم که این ساختارها در رژیم کوانتومی بر خلاف رژیم کلاسیکی کاملاً جاذب نیستند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Investigation of entanglement of atomic systems near coherent perfect absorber materials
نویسندگان [English]
- Ehsan Amooghorban 1
- Azar Bagherzadeh 2
- Gholamhossein Heidary 3
1 Faculty of Basic Science, Department of Physics, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 -Faculty of Basic Science, Department of Physics, Shahrekord University, Shahrekord, Iran -Nanotechnology Research Institute, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
3 -Faculty of Basic Science, Department of Physics, Shahrekord University, Shahrekord, Iran -Nanotechnology Research Institute, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
چکیده [English]
Recently, coherent perfect absorbers have received much attention from researchers in the field of classical optics. Such absorbers, known as a time-reversal of lasers, provide perfect absorption of the incident light. Considering the very attractive features of these materials, in this paper, we investigate the quantum optics of these materials. To do this, we consider two coherent perfect absorber structures and assume two identical two-level atoms; one of which is prepared in its ground state and the other in the excited state, are placed on both sides of the coherent perfect absorber slabs. We compute the spontaneous emission rate, Lamb shift, and collective decay of atoms near two slabs, and then investigate the entanglement dynamics of the atomic system using the concurrence. We find that these parameters exhibit a damped oscillatory behavior with increasing the distance between the atoms and the slabs. In contrast to the classical regime, we also observe that these structures are not the perfect absorbers in the quantum regime.
کلیدواژه‌ها [English]
- coherent perfect absorber
- Green tensor
- collective decay rate
- entanglement
- C Yan, et al., Laser Technol 101 (2018) 499.
- X Wang, et al., Express 26 (2018) 5488.
- X Jin, et al., Commun. 446 (2019) 44.
- M Pu, et al., Plasmonics 7 (2012) 733.
- J Z Song, et al., New J. Phys. 16 (2014) 33026.
- F Monticone, C A Valagiannopoulos, and A Alu, Rev. X 6 (2016) 41018.
- M Papaioannou, E Plum, and N I Zheludev, Acs Photonics 4 (2017) 217.
- R E Meymand, A Soleymani, and N Granpayeh, Commun. 458 (2020) 124772.
- D G Baranov, et al., Rev. Mater. 2 (2017) 1.
- S Huang and G S Agarwal, Express 22 (2014) 20936.
- Roger, et al., Nat. Commun. 6 (2015) 7031.
- A N Vetlugin, Rev. A 104 (2021) 13716.
- E Amooghorban and M Wubs, Nanomaterials 13 (2023) 291.
- M M Behbahani, E Amooghorban, and A Mahdifar, Rev. A 94 (2016) 13854.
- S -A Biehs and G S Agarwal, Rev. A 96 (2017) 22308.
- R Tanaś and Z Ficek, Opt. B Quantum Semiclassical Opt. 6 (2004) S90.
- X Yin, et al., Rep. 5 (2015) 15367.
- Pu, et al., Opt. Express 20 (2012) 2246.
)