Navdeep Arya Postdoktor

Aktuella forskningsintressen:

• Grundläggande fysikaliska fenomen vid gränssnittet mellan gravitation och kvantmekanik, med lika stor tonvikt på användningen av atomära, optiska och mekaniska kvantsystem för att undersöka sådana fenomen.
• Grundläggande aspekter av kollektiva kvanteffekter i atomer (super- och substrålning samt kollektiv Lambskift) och mekaniska oscillatorer, med särskilt fokus på deras möjliga roll i metrologiska tillämpningar.

Övergripande sammanfattning av våra viktigaste resultat hittills:

• Atomarrayer kopplar samman gravitation och kvant genom en ny mångkroppsmekanism: Kvantsystem kan “samverka” under gravitationens inverkan och ge upphov till ett av gravitationen initierat kollektivt kvantsvar, särskilt i en regim där kollektiva effekter annars skulle vara undertryckta. Detta ger en ny kvant-mångkroppsmekanism genom vilken gravitationens inflytande sträcker sig in i den mikroskopiska världen. Mer detaljer finns i Selective Amplification of a Gravitational Wave Signal Using an Atomic Array.
• Superradiant prob av ofattbart små observatörsberoende vakuumeffekter: I kombination med fotoniska verktyg såsom en elektromagnetisk kavitet kan kollektiv fotonemission från atomer användas som en ultrakänslig prob av deras elektromagnetiska omgivning. Mycket små förändringar i denna omgivning kan utlösa en atomär respons som framträder tydligt inte bara i intensitet utan även i tid. Mer detaljer finns i Time-Resolved and Superradiantly Amplified Unruh Effect; se även mediebevakning: Turning the faint quantum 'glow' of empty space into a measurable flash.
• Gravitationsvågsavtryck i spontan emission: Vi rapporterade subtila men förvånansvärt relevanta effekter av en gravitationsvåg på fotonemission från en enskild atom. Effekten hade förblivit oupptäckt bakom förväntningen att en enda punktlik atom inte skulle koda någon information om en passerande gravitationsvåg. Även om denna förväntning stämmer, visar sig de relevanta effekterna i riktningsegenskaperna och i spektrumet hos de emitterade fotonerna. En idealiserad analys av den information om gravitationsvågen som kodas i dessa effekter finner att den kan vara potentiellt viktig. Mer detaljer finns i Gravitational wave imprints on spontaneous emission.