La trasparenza indotta elettromagneticamente (EIT) è un tipico effetto di interferenza distruttiva quantistica, che possiede molte proprietà sorprendenti come l'eliminazione dell'assorbimento ottico, riduzione della velocità di gruppo e notevole miglioramento della non linearità di Kerr. Grazie alle sue ricche proprietà fisiche e importanti applicazioni pratiche, lo studio dell'EIT è estremamente importante. Molti lavori hanno dimostrato i modi per manipolare gli impulsi luminosi tramite il band gap fotonico indotto dall'EIT controllato dinamicamente in gas atomici preparati in modo coerente.

Sebbene vari effetti, inclusi i solitoni, siano stati ampiamente studiati in sistemi atomici multilivello con reticoli indotti elettromagneticamente formati dall'EIT negli ultimi anni, mancano ancora i solitoni gap. Ci sono metodi per rivelare questo fenomeno?

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Dr. Zeng Jianhua dell'Istituto di ottica e meccanica di precisione di Xi'an (XIOPM) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) studia teoricamente le modalità di gap localizzate unidimensionali (1D) in un gas atomico coerente . I risultati sono stati pubblicati in Optics Express .

In questa ricerca, la nuova piattaforma per generare modalità gap localizzate è un sistema atomico coerente 1D costituito da gas atomici a tre livelli di tipo che sono eccitati in condizioni EIT e intrappolati da un reticolo ottico formato da una coppia di campi laser Stark in contropropagazione.

Il modello supporta due tipi di modalità gap localizzate, solitoni di gap fondamentale e dipolo. Entrambe le modalità di gap localizzate possono essere costruite come modalità on-site e off-site, con i loro profili centrali posti rispettivamente nei valori massimo e minimo del reticolo ottico.

Le simulazioni sistematiche basate sull'analisi della stabilità lineare e le simulazioni perturbate dirette dimostrano le regioni di (in)stabilità di entrambe le modalità di gap localizzate nel rispettivo spettro di gap di banda lineare.

Lo schema fisico proposto e le modalità di gap previste in esso possono ampliare lo spettro non lineare dei gas atomici coerenti e aprire una nuova strada per implicazioni tra cui la comunicazione ottica e l'elaborazione delle informazioni.