Nonlocal Rydberg Kerr Effect in Optical Nonlinearities
- Nonlocal Rydberg Kerr effect is an optical phenomenon where Rydberg-mediated interactions create refractive index changes that depend on field intensities over an extended spatial region.
- It is realized in cold atomic gases via electromagnetically induced transparency and in Cu2O crystals through blockade-limited self-Kerr responses, producing giant nonlinearities.
- The effect underpins advanced applications such as low-power solitons, quantum light storage, and pattern formation, with models spanning microscopic many-body theory to effective nonlinear Schrödinger equations.
1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 OR \141414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 14144 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 14144 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 14144 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 14144 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 14144 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 OR \141414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 OR \141414 OR \141414 1414 1414^( OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414^ 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 OR \141414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 14144 1414^ 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414^( OR \141414 OR \141414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 14144 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 14144 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414^( OR \141414 1414 1414 1414^ 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414