Single spontaneous photon as a coherent beamsplitter for an atomic matter-wave
Single spontaneous photon as a coherent beamsplitter for an atomic matter-wave
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单自发光子作为原子物质波的相干分束器
DOI：
10.1038/nphys1961
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
19.6
通讯作者：
M.K. Oberthaler
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Tomkovic;M. Schreiber;J. Welte;M. Kiffner;J. Schmiedmayer;M.K. Oberthaler
在自发辐射中，处于激发态的原子经历到基态的跃迁并发射出单个光子。与发射相关联的是由于光子反冲而引起的原子动量的变化。光子发射可以在靠近表面和空腔的地方进行修改。对于一个离子，定位在前面的镜子，发射的共振荧光的相干性已被报道。先前的实验表明，自发辐射破坏运动相干性。在这里，我们报告的运动相干性所产生的一个单一的自发辐射事件接近镜面。用原子干涉法验证了原子自由运动的相干性。光子可以被看作是原子物质波的分束器，因此我们的实验扩展了爱因斯坦最初的反冲狭缝Gedanken实验，其中狭缝是与量子的两个路径相关的两个反冲的鲁棒相干叠加的情况。
In spontaneous emission an atom in an excited state undergoes a transition to the ground state and emits a single photon. Associated with the emission is a change of the atomic momentum due to photon recoil. Photon emission can be modified close to surfaces,and in cavities. For an ion, localized in front of a mirror, coherence of the emitted resonance fluorescence has been reported,. Previous experiments demonstrated that spontaneous emission destroys motional coherence,,. Here we report on motional coherence created by a single spontaneous emission event close to a mirror surface. The coherence in the free atomic motion is verified by atom interferometry. The photon can be regarded as a beamsplitter for an atomic matter-wave and consequently our experiment extends the original recoiling slit Gedanken experiment by Einstein,to the case where the slit is in a robust coherent superposition of the two recoils associated with the two paths of the quanta.
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