論文の概要: Ultimate quantum limit for amplification: a single atom in front of a
mirror
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.09800v1
- Date: Thu, 17 Dec 2020 18:04:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 08:26:52.605819
- Title: Ultimate quantum limit for amplification: a single atom in front of a
mirror
- Title（参考訳）: 増幅のための究極の量子限界:鏡の前の1つの原子
- Authors: Emely Wiegand, Ping-Yi Wen, Per Delsing, Io-Chun Hoi, Anton Frisk
Kockum
- Abstract要約: 一次元半無限導波路の端付近の原子に光電場を結合させる3種類のプロセスを考える。
いずれの場合も、導波路の端は光の鏡として機能する。
これにより、オープン導波路における同じセットアップに比べて増幅が2つの方法で向上することがわかった。
- 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: We investigate three types of amplification processes for light fields
coupling to an atom near the end of a one-dimensional semi-infinite waveguide.
We consider two setups where a drive creates population inversion in the bare
or dressed basis of a three-level atom and one setup where the amplification is
due to higher-order processes in a driven two-level atom. In all cases, the end
of the waveguide acts as a mirror for the light. We find that this enhances the
amplification in two ways compared to the same setups in an open waveguide.
Firstly, the mirror forces all output from the atom to travel in one direction
instead of being split up into two output channels. Secondly, interference due
to the mirror enables tuning of the ratio of relaxation rates for different
transitions in the atom to increase population inversion. We quantify the
enhancement in amplification due to these factors and show that it can be
demonstrated for standard parameters in experiments with superconducting
quantum circuits.
- Abstract（参考訳）: 1次元半無限導波路の終端付近の原子に結合する光場に対する3種類の増幅過程について検討した。
3レベルアトムの裸または服装ベースでドライブが集団反転を生成する2つのセットアップと、駆動する2レベルアトムの高次プロセスによる増幅による1つのセットアップを考察する。
いずれの場合も、導波路の端は光の鏡として機能する。
これにより、オープン導波路における同じセットアップに比べて増幅が2つの方法で向上することがわかった。
まず、ミラーは原子からの全ての出力を2つの出力チャネルに分割するのではなく、一方向に移動するように強制する。
第二に、ミラーによる干渉により、原子内の異なる遷移に対する緩和率の比率の調整が可能となり、集団の反転が増加する。
これらの要因により増幅の促進度を定量化し,超伝導量子回路を用いた実験において標準パラメータを示せることを示した。
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