Векторный свет превратил атомный газ в компас
Физики провели магнитометрию с помощью закрученного света с пространственно-изменяющимся (векторным) профилем поляризации и облака холодных атомов. Им удалось извлечь информацию об ориентации магнитного поля из профиля поглощения всего за один акт измерения. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Поляризация света играет очень важную роль в оптике и физике взаимодействия света с веществом. Физики научились полностью контролировать направления колебания вектора электрической напряженности в электромагнитной волне, однако в большинстве случаев предполагается, что поляризация одинакова во всех точках волнового фронта. Но поскольку взаимодействие атомов с излучением очень часто демонстрирует поляризационную чувствительность, интерес представляют световые пучки с пространственно-изменяющимся профилем поляризации. Изготавливаемый таким образом векторный свет помог создать двумерную память, исследовать пространственную анизотропию и реализовать координатно-чувствительную индуцированную прозрачность.
При этом поляризационная чувствительность атомов может быть связана с направлением и величиной магнитного поля, в котором тот находится. Это позволяет использовать отдельные атомы как магнитометры. Традиционно при этом используют когерентную ларморовскую прецессию поляризованных атомных спинов в магнитном поле. Такие устройства уже были использованы для обнаружения магнитных градиентов и для компенсации магнитного фона.