Probing and manipulating fermionic and bosonic quantum gases with quantum light

Thomas J. Elliott, Gabriel Mazzucchi, Wojciech Kozlowski, Santiago F. Caballero-Benitez, Igor B. Mekhov

Результат исследований: Научные публикации в периодических изданияхстатьярецензирование

14 Цитирования (Scopus)

Аннотация

We study the atom-light interaction in the fully quantum regime, with the focus on off-resonant light scattering into a cavity from ultracold atoms trapped in an optical lattice. The detection of photons allows the quantum nondemolition (QND) measurement of quantum correlations of the atomic ensemble, distinguishing between different quantum states. We analyse the entanglement between light and matter and show how it can be exploited for realising multimode macroscopic quantum superpositions, such as Schrödinger cat states, for both bosons and fermions. We provide examples utilising different measurement schemes and study their robustness to decoherence. Finally, we address the regime where the optical lattice potential is a quantum dynamical variable and is modified by the atomic state, leading to novel quantum phases and significantly altering the phase diagram of the atomic system.

Язык оригиналаанглийский
Страницы (с-по)392-406
Число страниц15
ЖурналAtoms
Том3
Номер выпуска3
DOI
СостояниеОпубликовано - 1 сен 2015

Предметные области Scopus

  • Атомная и молекулярная физика и оптика
  • Ядерная физика и физика высоких энергий
  • Физика конденсатов

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «Probing and manipulating fermionic and bosonic quantum gases with quantum light». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать