論文の概要: Strong quantum correlations of light emitted by a single atom in free space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.01993v1
• Date: Sat, 4 Apr 2020 18:43:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 11:02:33.670703
• Title: Strong quantum correlations of light emitted by a single atom in free space
• Title（参考訳）: 自由空間における単一原子から放出される光の強い量子相関
• Authors: Daniel Goncalves, Morgan W. Mitchell and Darrick E. Chang
• Abstract要約: 本稿では,入力場と自由空間内の単一原子が散乱する場との干渉から生じる光子相関を工学する新しい手法を提案する。 ポンプ振幅の適切な選択により、相関関数 $g(2)(tau)$ を 0 から無限 (extreme bunching) に調整できることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a novel approach to engineer the photon correlations emerging from the interference between an input field and the field scattered by a single atom in free space. Nominally, the inefficient atom-light coupling causes the quantum correlations to be dominated by the input field alone. To overcome this issue, we propose the use of separate pump and probe beams, where the former increases the atomic emission to be comparable to the probe. Examining the second-order correlation function $g^{(2)}(\tau)$ of the total field in the probe direction, we find that the addition of the pump formally plays the same role as increasing the coupling efficiency. We show that one can tune the correlation function $g^{(2)}(0)$ from zero (perfect anti-bunching) to infinite (extreme bunching) by a proper choice of pump amplitude. We further elucidate the origin of these correlations in terms of the transient atomic state following the detection of a photon.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,入力場と自由空間内の単一原子が散乱する場との干渉から生じる光子相関を工学する新しい手法を提案する。 名目上は、非効率な原子-光結合により、量子相関は入力場だけで支配される。 この問題を克服するために,前者がプローブに匹敵する原子放出を増加させるポンプとプローブの分離ビームの使用を提案する。 2階相関関数 $g^{(2)}(\tau)$ をプローブ方向のトータル場として調べると,ポンプの追加は結合効率の向上と同じ役割を果たすことがわかった。 ポンプ振幅の適切な選択により,ゼロ(完全反束)から無限(極端)までの相関関数 $g^{(2)}(0)$ を調整できることを示す。 我々は、光子検出後の過渡原子状態の観点から、これらの相関の起源をさらに解明する。

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