1. Generation of squeezed light vacuum enabled by coherent population trapping
- Author
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Fabienne Goldfarb, Jasleen Lugani, Fabien Bretenaker, P Neveu, Chitram Banerjee, Etienne Brion, J Delpy, S Liu, Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces (LuMIn), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Théorie (LCAR), Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité (LCAR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC)
- Subjects
Photon ,Population ,02 engineering and technology ,01 natural sciences ,Noise (electronics) ,Resonance (particle physics) ,010309 optics ,Four-wave mixing ,Optics ,[PHYS.QPHY]Physics [physics]/Quantum Physics [quant-ph] ,Metastability ,0103 physical sciences ,Spontaneous emission ,education ,Physics ,Condensed Matter::Quantum Gases ,education.field_of_study ,[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics] ,business.industry ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Atomic and Molecular Physics, and Optics ,[SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic ,Atomic physics ,0210 nano-technology ,business ,Squeezed coherent state - Abstract
International audience; We demonstrate the possibility to generate squeezed vacuum states of light by four wave mixing (FWM) enabled coherent population trapping in a metastable helium cell at room temperature. Contrary to usual FWM far detuned schemes, we work at resonance with an atomic transition. We investigate the properties of such states and show that the noise variances of the squeezed and anti-squeezed quadratures cannot be explained by the simple presence of losses. A specific model allows us to demonstrate the role played by spontaneous emitted photons, which experience squeezing while propagation inside of the cell. This theoretical model, which takes into account both residual absorption and spontaneous emission, leads to an excellent agreement with the experimental data without any adjusted parameter.
- Published
- 2021
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