論文の概要: Non-Dissipative Non-Hermitian Dynamics and Exceptional Points in Coupled Optical Parametric Oscillators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.07522v1
• Date: Wed, 16 Sep 2020 07:39:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-02 02:27:23.968667
• Title: Non-Dissipative Non-Hermitian Dynamics and Exceptional Points in Coupled Optical Parametric Oscillators
• Title（参考訳）: 結合光パラメトリック発振器における非散逸非エルミタンダイナミクスと例外点
• Authors: Arkadev Roy, Saman Jahani, Qiushi Guo, Avik Dutt, Shanhui Fan, Mohammad-Ali Miri, and Alireza Marandi
• Abstract要約: 我々は、結合光パラメトリック発振器(OPOs)の非エルミート力学を導入し、提示する。 位相感受性増幅および脱増幅から生じるOPOは、パラメトリックゲインの瞬時特性の恩恵を受けることができる。 2つの結合OPOはスペクトル反PT対称性を示し,その退化作用と非退化作用の相違点を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3161954199291541
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Engineered non-Hermitian systems featuring exceptional points can lead to a host of extraordinary phenomena in diverse fields ranging from photonics, acoustics, opto-mechanics, electronics, to atomic physics. Here we introduce and present non-Hermitian dynamics of coupled optical parametric oscillators (OPOs) arising from phase-sensitive amplification and de-amplification, and show their distinct advantages over conventional non-Hermitian systems relying on laser gain and loss. OPO-based non-Hermitian systems can benefit from the instantaneous nature of the parametric gain, noiseless phase-sensitive amplification, and rich quantum and classical nonlinear dynamics. We show that two coupled OPOs can exhibit spectral anti-PT symmetry and an exceptional point between its degenerate and non-degenerate operation regimes. To demonstrate the distinct potentials of the coupled OPO system compared to conventional non-Hermitian systems, we present higher-order exceptional points with two OPOs, tunable Floquet exceptional points in a reconfigurable dynamic non-Hermitian system, and generation of squeezed vacuum around exceptional points, all of which are not easy to realize in other non-Hermitian platforms. Our results show that coupled OPOs are an outstanding non-Hermitian setting with unprecedented opportunities in realizing nonlinear dynamical systems for enhanced sensing and quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 例外点を特徴とする工学的非エルミート系は、フォトニクス、音響学、光学力学、電子工学、原子物理学など様々な分野において、異常な現象を引き起こしている。 本稿では,位相感度増幅と非増幅から生じる結合光パラメトリック発振器(opos)の非ヘルミトダイナミクスを紹介し,レーザー利得と損失に依存する従来の非ヘルミト系とは異なる利点を示す。 OPOベースの非エルミート系は、パラメトリックゲイン、ノイズレス位相感応増幅、リッチ量子および古典的非線形力学の即時性質の恩恵を受けることができる。 2つの結合OPOはスペクトル反PT対称性を示し,その退化作用と非退化作用の相違点を示す。 従来の非エルミート系と比較して、結合オポ系の異なるポテンシャルを示すために、再構成可能な動的非エルミート系における可変フロッケ例外点と、他の非エルミート系プラットフォームでは実現が容易でない例外点周辺の圧縮真空の生成という2つのoposを持つ高次例外点を提案する。 この結果から,OPOの結合は非エルミート的セッティングとして優れており,非線形力学系の実現には前例がない。

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