論文の概要: Control of nonlinear optical phenomena and spatially structured optical
effects in a four-level quantum system near a plasmonic nanostructure
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.11891v1
- Date: Fri, 24 Apr 2020 17:57:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-22 06:04:26.979256
- Title: Control of nonlinear optical phenomena and spatially structured optical
effects in a four-level quantum system near a plasmonic nanostructure
- Title（参考訳）: プラズモンナノ構造近傍の4レベル量子系における非線形光学現象と空間構造光学効果の制御
- Authors: Hamid Reza Hamedi, Vassilios Yannopapas, Emmanuel Paspalakis
- Abstract要約: 一対の弱いプローブ場と相互作用する4レベル二重V型量子系の非線形光学応答について検討する。
また、1つのプローブ場が光渦を持ち、もう1つのプローブ場が渦を持たない場合の光-物質相互作用についても検討する。
- 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 investigate the nonlinear optical response of a four-level double-V-type
quantum system interacting with a pair of weak probe fields while located near
a two-dimensional array of metal-coated dielectric nanospheres. Such a quantum
system contains a V-type subsystem interacting with surface plasmons, and
another V-type subsystem interacting with the free-space vacuum. A distinctive
feature of the proposed setup is its sensitivity to the relative phase of the
applied fields when placed near the plasmonic nanostructure. We demonstrate
that due to the presence of the plasmonic nanostructure, the third-order
(Kerr-type) susceptibility for one of the laser fields can be significantly
modified while another probe field is acting. Moreover, the Kerr nonlinearity
of the system can be controlled and even enhanced by varying the distance of
the quantum system from the plasmonic nanostructure.We also show that the Kerr
nonlinearity of such a system can be controlled by adjusting the relative phase
of the applied fields. The results obtained may find potential applications in
on-chip nanoscale photonic devices. We also study the light-matter interaction
in the case where one probe field carries an optical vortex, and another probe
field has no vortex. We demonstrate that due to the phase sensitivity of the
closed-loop double V-type quantum system, the linear and nonlinear
susceptibility of the nonvortex probe beam depends on the azimuthal angle and
orbital angular momentum (OAM) of the vortex probe beam. This feature is
missing in open four-level double V-type quantum system interacting with
free-space vacuum, as no quantum interference occurs in this case. We use the
azimuthal dependence of optical susceptibility of the quantum system to
determine the regions of spatially-structured transmittance.
- Abstract（参考訳）: 金属被覆誘電体ナノスフィアの2次元アレイ近傍で弱プローブ場と相互作用する4レベル二重V型量子系の非線形光学応答について検討した。
このような量子系は、表面プラズモンと相互作用するv型サブシステムと、自由空間真空と相互作用するv型サブシステムを含む。
提案装置の特徴的な特徴は、プラズモニックナノ構造近傍に配置された場合の印加磁場の相対位相に対する感度である。
我々は、プラズモニックナノ構造の存在により、レーザー磁場の1つに対する3次(ケラ型)感受性が、他のプローブ磁場が作用している間に著しく変化できることを実証する。
さらに, 系のKerr非線形性は, プラズモニックナノ構造から量子系の距離を変化させることによって制御・拡張することが可能であり, また, 適用場の相対位相を調節することで, 系のKerr非線形性を制御することができることを示す。
その結果、オンチップのナノスケールフォトニックデバイスに潜在的な応用が期待できる。
また,一方のプローブ場が光渦を持ち,他方のプローブ場が渦を持たない場合の光・物質相互作用についても検討した。
閉ループ二重V型量子系の位相感度により、非渦プローブビームの線形および非線形感受性は渦プローブビームの方位角と軌道角運動量(OAM)に依存することを示した。
この特徴は、自由空間真空と相互作用するオープンな4レベル二重V型量子系では欠落しており、この場合量子干渉は起こらない。
量子系の光感受性の方位依存性を用いて空間構造透過率の領域を決定する。
関連論文リスト
- Spatial Characterization of Fraunhofer Diffraction in a Four-Level
Light-Matter Coupling System [0.0]
4レベルN型原子系におけるフラウンホーファー回折パターンの様々な順序の空間的特徴について検討する。
我々は、プローブの感受性をSWビームの第2次へと拡張することにより、プローブ感受性の第1次線形および第3次クロスカー非線形部品を導出する。
我々の研究は、複雑な原子系におけるフラウンホーファー回折の空間的挙動に新しい光を当てている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-11T09:56:01Z) - Nonlinear opto-vibronics in molecular systems [0.0]
古典的または量子的光場によって駆動される分子系におけるオプトビブロニック相互作用を解析的に取り組んだ。
このような非線形分子系の放射・吸収スペクトルを記述するために,量子ランゲヴィン方程式に基づく解析式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-13T13:52:25Z) - Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical
emitters via two-photon excitation [49.1574468325115]
2つの非同一の量子放出体は、空洞の中に配置され、2光子共鳴にコヒーレントに励起されると、ほぼ最大エンタングルメントの定常状態に達する。
この機構は、2光子共鳴でエミッタを駆動する際、定常および準安定な絡み合いを生じる現象の複雑なファミリーの1つである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-09T16:49:55Z) - Floquet-engineered nonlinearities and controllable pair-hopping
processes: From optical Kerr cavities to correlated quantum matter [0.0]
本研究は, 周期駆動による非定常非線形性の生成と制御の可能性を探るものである。
親量子多体記述を用いて、そのような駆動系が有効なNLSEによって十分に捕捉されていることを示す。
我々はこれらの興味深い性質を、弱い相互作用(平均場)状態、効果的なNLSEによって捉えられる状態、および強相関量子状態の両方で分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-12T13:56:27Z) - Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。
量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。
3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z) - Resolving Fock states near the Kerr-free point of a superconducting
resonator [51.03394077656548]
我々はSNAIL(Superconducting Asymmetric Inductive eLement)で終端する可変非線形共振器を設計した。
我々はこのKerr自由点付近に励起光子を持ち、このデバイスをトランスモン量子ビットを用いて特徴づけた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-18T09:55:58Z) - Probing the symmetry breaking of a light--matter system by an ancillary
qubit [50.591267188664666]
ウルトラストロングのハイブリッド量子系、さらにディープストロングでは、カップリングレジームはエキゾチックな物理現象を示す。
我々は, ラムド素子超伝導共振器の磁場によって誘起されるアシラリーXmon人工原子のパリティ対称性の破れを実験的に観察した。
この結果は、深い結合状態にある新しい量子真空効果を実験的に探求する方法を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-13T06:14:08Z) - Floquet engineering of optical nonlinearities: a quantum many-body
approach [0.0]
フロッケ・エンジニアリングは、様々な古典的および量子的設定に広く適用されてきた。
我々は、光電場を繰り返しパルス列に印加することで、効果的な光非線形性を作り出すことができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-10T18:58:35Z) - Ponderomotive squeezing of light by a levitated nanoparticle in free
space [0.0]
光との相互作用により機械的に適合した素子を運動させることができる。
この光を駆動する運動は、電磁場における思慮的な相関を生じさせる。
空洞はしばしばこれらの相関性を高めるために使われます それらが光の量子的スクイーズを生成する地点まで。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-18T07:57:36Z) - Quantum nonlinear metasurfaces [68.8204255655161]
任意の非線形フォトニック構造における自然光子対生成の一般量子論を概説する。
単一非線形ナノアンテナにおける光子対生成を示す実験結果について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-22T14:57:24Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。