論文の概要: Transport of pseudothermal photons through an anharmonic cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.09373v2
- Date: Sat, 3 Jul 2021 18:43:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-01 18:17:40.826693
- Title: Transport of pseudothermal photons through an anharmonic cavity
- Title（参考訳）: 非調和キャビティによる擬熱光子の輸送
- Authors: Dmitriy S. Shapiro
- Abstract要約: 非平衡条件下では、量子光学系は凝縮物質と異なる特異な性質を示す。
ここでは,光子間のBose-Hubbard相互作用と共振器を介して接続された2つの導波路間の擬熱光子の定常輸送について述べる。
- 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: Under nonequilibrium conditions, quantum optical systems reveal unusual
properties that might be distinct from those in condensed matter. The
fundamental reason is that photonic eigenstates can have arbitrary occupation
numbers, whereas in electronic systems these are limited by the Pauli
principle. Here, we address the steady-state transport of pseudothermal photons
between two waveguides connected through a cavity with Bose-Hubbard interaction
between photons. One of the waveguides is subjected to a broadband incoherent
pumping. We predict a continuous transition between the regimes of Lorentzian
and Gaussian chaotic light emitted by the cavity. The rich variety of
nonequilibrium transport regimes is revealed by the zero-frequency noise. There
are three limiting cases, in which the noise-current relation is characterized
by a power-law, $S\propto J^\gamma$. The Lorentzian light corresponds to
Breit-Wigner-like transmission and $\gamma=2$. The Gaussian regime corresponds
to many-body transport with the shot noise ($\gamma=1$) at large currents; at
low currents, however, we find an unconventional exponent $\gamma=3/2$
indicating a nontrivial interplay between multi-photon transitions and
incoherent pumping. The nonperturbative solution for photon dephasing is
obtained in the framework of the Keldysh field theory and Caldeira-Leggett
effective action. These findings might be relevant for experiments on photon
blockade in superconducting qubits, thermal states transfer, and photon
statistics probing.
- Abstract（参考訳）: 非平衡条件下では、量子光学系は凝縮物とは異なる特異な性質を示す。
基本的な理由は、フォトニック固有状態は任意の占有数を持つことができるのに対し、電子系ではこれらはパウリ原理によって制限される。
ここでは,2つの導波路間の擬似熱光子の定常輸送と,bose-hubbard相互作用を用いた共振器間接続について論じる。
導波路の1つは、広帯域の無干渉なパンピングを受ける。
キャビティから放射されるローレンツ系とガウス型カオス光との間の連続的な遷移を予測する。
豊富な非平衡輸送機構はゼロ周波数ノイズによって明らかにされる。
3つの制限ケースがあり、ノイズ電流関係はパワー・ローの$S\propto J^\gamma$によって特徴づけられる。
ローレンツ光はブライト・ウィグナー様の透過と$\gamma=2$に対応する。
ガウス政権は、大きな電流でのショットノイズ(\gamma=1$)を伴う多体輸送に対応するが、低電流では、非伝統的な指数$\gamma=3/2$が多重光子遷移と非コヒーレントポンプの非自明な相互作用を示す。
光子分解の非摂動的解はケルディッシュ場理論とカルデイラ・レゲット効果の枠組みで得られる。
これらの結果は、超伝導量子ビットにおける光子遮断実験、熱状態の移動、光子統計の探索に関係している可能性がある。
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