論文の概要: Theory of waveguide-QED with moving emitters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.09221v2
• Date: Tue, 28 Jul 2020 14:22:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-28 15:48:41.936589
• Title: Theory of waveguide-QED with moving emitters
• Title（参考訳）: 移動エミッタを用いた導波路qedの理論
• Authors: Eduardo S\'anchez-Burillo, Alejandro Gonz\'alez-Tudela, Carlos Gonzalez-Ballestero
• Abstract要約: 単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。 まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 68.8204255655161
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We theoretically study a system composed by a waveguide and a moving quantum emitter in the single excitation subspace, treating the emitter motional degree of freedom quantum mechanically. We first characterize single-photon scattering off a single moving quantum emitter, showing both nonreciprocal transmission and recoil-induced reduction of the quantum emitter motional energy. We then characterize the bound states within the bandgap, which display a motion-induced asymmetric phase in real space. We also demonstrate how these bound states form a continuous band with exotic dispersion relations. Finally, we study the spontaneous emission of an initially excited quantum emitter with various initial momentum distributions, finding strong deviations with respect to the static emitter counterpart both in the occupation dynamics and in the spatial distribution of the emitted photons. Our work extends the waveguide-QED toolbox by including the quantum motional degree of freedom of emitters, whose impact in the few-photon dynamics could be harnessed for quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタからなる系を理論的に研究し、エミッタの運動度を機械的に扱う。 まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達と反動誘起量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。 次に、実空間における運動誘起非対称位相を示すバンドギャップ内の有界状態を特徴付ける。 また,これらの境界状態がエキゾチックな分散関係を持つ連続バンドを形成する方法を示す。 最後に, 様々な初期運動量分布を持つ初期励起量子エミッタの自発的放出について検討し, 占有ダイナミクスと発光光子の空間分布の両方において, 静的エミッタに対する強い偏差を見出した。 我々の研究は導波路-QEDツールボックスを拡張し、数光子力学への影響を量子技術に応用できるエミッターの自由の量子運動度を含む。

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