論文の概要: Collective Photon Assisted Dressing of Atomic Levels by the number $N$
of Correlated Atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.04498v2
- Date: Tue, 9 Jun 2020 08:54:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 07:07:14.538180
- Title: Collective Photon Assisted Dressing of Atomic Levels by the number $N$
of Correlated Atoms
- Title（参考訳）: 相関原子数$N$による原子レベルの集団光子支援ドレッシング
- Authors: Reuben Shuker and Gennady A. Koganov
- Abstract要約: 原子、スピン、あるいは一般には、量子系の間の多くの身体の集合的相関が適切な方法であることを示すかもしれない。
エネルギー保存を考慮した光子誘起励起交換を発現する新規演算子が導入された。
- 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: Enhancement of the sensitivities of optical magnetometers, atomic clocks and
atom interferometers and other quantum metrology devices requires introducing
new physical processes to improve on their present achievements. Many body
collective correlations among the atoms, spins or, in general, quantum systems
may prove to be a suitable method. As these correlations introduce interference
terms in the intensity of the scattering amplitudes, they may enhance the
signal as $N(N-1)$ for N correlated quantum systems. These correlations enhance
the signal to noise ratio by a factor of $N^2$ and contribute to better
sensitivity in quantum metrology. Moreover atomic correlation may provide
quantum noise limit, Heisenberg limit. In the present communication excitation
exchange induced by photons in a cavity between two atoms is calculated and
clearly exhibits correlation and collective effects. A novel operator is
introduced that expresses photon-induced excitation exchange that takes in
account energy conservation, $V_{ij}=\hat{a}^\dag\sigma_i\sigma_j^\dag\hat{a}$,
$\sigma_i=\left|g\right\rangle_{i}\left\langle e\right|_{i}$ is lowering
operator of $i$-th atom, and $\hat{a}^\dag,\hat{a}$ are photon creation and
annihilation operators. Here $i$ and $j$ stand for two atoms. This operator
describes real or virtual photon assisted dipole-dipole interaction. Moreover,
it conserves the total number of excitations in the joint em field and the
quantum system. Experimental challenges are suggested.
- Abstract（参考訳）: 光磁気計、原子時計、原子干渉計、その他の量子計測装置の感度向上には、現在の業績を改善するために新しい物理プロセスを導入する必要がある。
原子、スピン、または一般に量子系の間の多くの体集団相関は、適切な方法であることが証明される。
これらの相関は散乱振幅の強度に干渉項を導入するため、N相関量子系に対して$N(N-1)$として信号を強化することができる。
これらの相関はN^2$の係数で信号と雑音の比を高め、量子力学における感度の向上に寄与する。
さらに原子相関は量子ノイズ限界、ハイゼンベルク極限を与える。
2つの原子間の空洞内の光子によって引き起こされる現在の通信励起交換は計算され、相関および集団効果を示す。
v_{ij}=\hat{a}^\dag\sigma_i\sigma_j^\dag\hat{a}$, $\sigma_i=\left|g\right\rangle_{i}\left\langle e\right|_{i}$ is lowering operator of $i$-th atom, and $\hat{a}^\dag,\hat{a}$ is photon creation and annihilation operator。
ここで、i$とj$は2つの原子を表す。
この演算子は、実または仮想フォトンによる双極子-双極子相互作用を記述する。
さらに、ジョイント・エム場と量子系における励起の総数を保存する。
実験的な課題が提案されている。
関連論文リスト
- Realization of three and four-body interactions between momentum states in a cavity through optical dressing [0.0]
レーザー冷却された原子の集合体を高精細な光学キャビティに利用して,有効$n=3$ボディハミルトン相互作用を観測した。
結果として生じる光子を介する相互作用は、$n>2$-body だけでなく、オール・トゥ・オール(-to-all) である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-16T00:29:45Z) - Realisation of a Coherent and Efficient One-Dimensional Atom [0.15274583259797847]
コヒーレントで効率的に結合された1次元原子は大きな非線形性を提供し、フォトニック量子ゲートを可能にする。
ここでは、1次元原子の実装として、オープンマイクロキャビティ内の半導体量子ドットを用いる。
この結果は、エキゾチックなフォトニック状態と2光子相ゲートの創出への道を開くものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-19T21:48:12Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。
トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。
我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z) - Formation of robust bound states of interacting microwave photons [148.37607455646454]
相互作用系の目印の1つは、多粒子境界状態の形成である。
我々は,スピン-1/2 XXZモデルの周期量子回路を実装した高忠実度パラメータ化可能なfSimゲートを開発した。
マイクロ波光子を隣接量子ビット上に配置することにより、これらの励起の伝播を研究し、最大5個の光子の結合特性を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-10T17:52:29Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z) - Quantum density matrix theory for a laser without adiabatic elimination
of the population inversion: transition to lasing in the class-B limit [62.997667081978825]
B級量子密度行列モデルは、統一理論におけるコヒーレンスと光子相関を正確に記述することができない。
ここでは、一般クラスBレーザーに対する密度行列の理論的アプローチを行い、光子のフォック基底におけるフォトニックおよび原子還元密度行列の閉方程式を提供する。
このモデルは、クラスBレーザーデバイスにおける数光子分岐と非古典光子相関の研究を可能にし、コヒーレント結合ナノレーザーアレイの量子記述を活用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-26T16:33:51Z) - Detecting a single atom in a cavity using the $\chi^{(2)}$ nonlinear
medium [13.768073095397243]
本稿では,$chi(2)$非線形媒質の助けを借りて,キャビティ内の単一原子を検出するプロトコルを提案する。
提案プロトコルは、制御可能なスクイーズ強度や原子-キャビティ結合強度の指数的増大など、いくつかの利点を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-22T07:40:00Z) - Almost indistinguishable single photons via multiplexing cascaded
biphotons with cavity modulation and phase compensation [0.0]
アルカリ金属原子アンサンブルから発生する複光子の周波数絡みについて検討した。
単光子の純度は0.999$に達し、両光子の絡み合いエントロピー$S$は0.006$になる。
非常に低い周波数の絡み合いは、ほとんど区別できない単一光子源を意味する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-26T15:34:26Z) - Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。
非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。
ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z)
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。