論文の概要: Highly nonclassical phonon emission statistics through two-phonon loss
of van der Pol oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.05720v3
- Date: Fri, 18 Dec 2020 23:55:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-06 09:15:49.672878
- Title: Highly nonclassical phonon emission statistics through two-phonon loss
of van der Pol oscillator
- Title（参考訳）: ファンデルpol発振器の2フォノン損失による非古典的フォノン放射統計
- Authors: Jiahua Li, Chunling Ding, and Ying Wu
- Abstract要約: 本稿では,量子ファンデルポル(vdP)発振器における非古典的なフォノン放出統計量を生成する手法を提案する。
フォノンのアンチバンチングは非線形二フォノン損失に大きく依存していることがわかった。
強いフォノンのアンチバンチングを伴う高フォノン放射振幅は、vdP系において達成可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.798151369038557
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The ability to produce nonclassical wave in a system is essential for
advances in quantum communication and computation. Here, we propose a scheme to
generate highly nonclassical phonon emission statistics -- antibunched wave in
a quantum van der Pol (vdP) oscillator subject to an external driving, both
single- and two-phonon losses. It is found that phonon antibunching depends
significantly on the nonlinear two-phonon loss of the vdP oscillator, where the
degree of the antibunching increases monotonically with the two-phonon loss and
the distinguished parameter regimes with optimal antibunching and single-phonon
emission are identified clearly. In addition, we give an in-depth insight into
strong antibunching in the emitted phonon statistics by analytical calculations
using a three-oscillator-level model, which agree well with the full numerical
simulations employing a master-equation approach and a Schrodinger-equation
approach at weak driving. In turn, the fluorescence phonon emission spectra of
the vdP oscillator, given by the power spectral density, are also evaluated. We
further show that high phonon emission amplitudes, simultaneously accompanied
by strong phonon antibunching, are attainable in the vdP system, which are
beneficial to the correlation measurement in practical experiments. Our
approach only requires a single vdP oscillator, without the need for
reconfiguring the two coupled nonlinear resonators or the complex nanophotonic
structures as compared to the previous unconventional blockade schemes. The
present scheme could inspire methods to achieve antibunching in other systems.
- Abstract（参考訳）: システム内で非古典波を生成する能力は、量子通信と計算の進歩に不可欠である。
本稿では、外部駆動を受ける量子ファンデルポル(vdP)発振器において、単フォノン損失と2フォノン損失の両面において、高い非古典的なフォノン放出統計量を生成する手法を提案する。
その結果、vdp発振器の非線形二フォノン損失に大きく依存し、この2フォノン損失により反結合の程度が単調に増大し、最適な反結合および単一フォノン放出を有する識別パラメータレジームが明確に同定されることがわかった。
さらに, 3oscillator-levelモデルを用いた解析計算により, 出力フォノン統計の強い反バンドルについて, マスター方程式法と弱駆動におけるシュロディンガー方程式法を駆使した全数値シミュレーションとよく一致した深い知見を与える。
また、パワースペクトル密度によって与えられるvdP発振器の蛍光フォノン発光スペクトルも評価した。
また,vdpシステムでは,強いフォノンアンチバンチングを伴う高いフォノン放出振幅が達成可能であり,実実験における相関測定に有益であることを示す。
提案手法では,2つの結合した非線形共振器や複合ナノフォトニック構造を,従来とは違って再構成することなく,単一のvdP発振器のみを必要とする。
このスキームは他のシステムでアンチバンチングを実現する方法に刺激を与える可能性がある。
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