光学原子钟中毫赫兹级协同Lamb位移的观测

作者：

罗斯 B. 哈特森,威廉· 米尔纳,闫凌峰,叶俊和克里斯蒂安·桑纳

摘要

原子偶极子与共享电磁环境的集体耦合会产生广泛的多体现象。我们报道了在多激发极限下三次原子阵列中共振电偶极子-偶极子相互作用的直接观察。当光谱学询问锶-87中的毫赫兹宽光学时钟跃迁时，相互作用产生空间依赖的协同兰姆位移。我们表明，集合平均位移可以被抑制在光学原子钟评估的系统不确定性水平以下。此外，我们证明，与非共振几何形状相比，布拉格角附近的原子偶极子的激发可以将这些效应增强近一个数量级。我们的工作展示了一个精确研究自旋的量子多体物理的平台，这些自旋具有传播光子介导的长程相互作用。