論文の概要: Diagrammatic Approach to Scattering of Multi-Photon States in Waveguide
QED
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.07603v2
- Date: Wed, 11 Aug 2021 14:12:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-14 18:00:13.920005
- Title: Diagrammatic Approach to Scattering of Multi-Photon States in Waveguide
QED
- Title（参考訳）: 導波路QEDにおける多光子の散乱に対するダイアグラム的アプローチ
- Authors: Kiryl Piasotski and Mikhail Pletyukhov
- Abstract要約: 導波路QEDシステムにおける図式手法の露出について述べる。
特に、遅延量子フィードバックを持つシステムに重点を置いている。
回転波動近似における単一量子導波管QED系における$N$光子散乱行列はパラメトリゼーションを許容することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We give an exposure to diagrammatic techniques in waveguide QED systems. A
particular emphasis is placed on the systems with delayed coherent quantum
feedback. Specifically, we show that the $N$-photon scattering matrices in
single-qubit waveguide QED systems, within the rotating wave approximation,
admit for a parametrization in terms of $N-1$-photon effective vertex functions
and provide a detailed derivation of a closed hierarchy of generalized
Bethe-Salpeter equations satisfied by these vertex functions. The advantage of
this method is that the above mentioned integral equations hold independently
of the number of radiation channels, their bandwidth, the dispersion of the
modes they are supporting, and the structure of the radiation-qubit coupling
interaction, thus enabling one to study multi-photon scattering problems beyond
the Born-Markov approximation. Further, we generalize the diagrammatic
techniques to the systems containing more than a single emitter by presenting
an exact set of equations governing the generic two and three-photon scattering
operators. The above described theoretical machinery is then showcased on the
example of a three-photon scattering on a giant acoustic atom, recently studied
experimentally [Nat. Phys. 15, 1123 (2019)].
- Abstract（参考訳）: 導波路QEDシステムにおける図式手法の露出について述べる。
特に、遅延コヒーレント量子フィードバックを持つシステムに重点が置かれている。
具体的には、回転波動近似における単一量子導波管QED系における$N$光子散乱行列は、$N-1$光子有効頂点関数のパラメトリゼーションを認め、これらの頂点関数で満たされる一般化Bethe-Salpeter方程式の閉階層の詳細な導出を与える。
この方法の利点は、上記の積分方程式が、放射チャネルの数、その帯域幅、それらがサポートしているモードの分散、および放射-量子結合相互作用の構造に独立して保持し、ボルン-マルコフ近似を超えた多重光子散乱問題を研究することができることである。
さらに, 1 つ以上のエミッタを含む系に対して, 一般の 2 と 3 つの光子散乱作用素を規定する方程式の厳密な集合を提示することにより, ダイアグラム的手法を一般化する。
上記の理論機構は、最近実験的に研究された巨大音響原子上の3光子散乱(nat. phys. 15, 1123 (2019))の例で示される。
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