Унікальні ефекти відгуку ультрахолодних газів атомів лужних металів у стані з бозе-ейнштейнівським конденсатом на збудження електромагнітним полем

Abstract

У статті наведено деякі показові результати, пов’язані з явищем відгуку ультрахолодних квантових газів у стані з бозе-ейнштейнівським конденсатом. Показано, що на основі загального теоретичного підходу, запропонованого авторами, можна послідовно описати уповільнення сигналів не лише оптичного, а й мікрохвильового діапазонів до надзвичайно низьких показників групової швидкості. Явище сильного уповільнення електромагнітних хвиль може бути використане для детектування магнітних полів з високою точністю, дуже якісної фільтрації сигналів та більш детального вивчення особливостей енергетичного спектра атомів. Як іще один яскравий приклад можливого «курйозного» застосування проаналізовано принципову можливість прискорення релятивістських частинок ультрахолодними газами за наявності інверсної заселеності квантових станів.

We demonstrate some peculiar results in the phenomenon of a response of ultracold quantum gases in the state with a Bose-Einstein condensate. It is shown that, basing on the general theoretical approach proposed by authors, it is possible to study not only slowing of optical but also microwave electromagnetic pulses to extremely low values of the group velocity. The phenomenon of ultraslow electromagnetic waves can be used for detection and precise measurements of magnetic fields, high-quality filtering of pulses and more detailed analysis of atomic spectra. As a remarkable example of a potential “curious” application, we analyze a principal possibility of acceleration of relativistic particles by ultracold gases in the presence of inverse occupancy of quantum states.