論文の概要: Single-photon nonreciprocal excitation transfer with non-Markovian retarded effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.03488v2
• Date: Wed, 14 Jul 2021 11:12:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 11:29:39.225557
• Title: Single-photon nonreciprocal excitation transfer with non-Markovian retarded effects
• Title（参考訳）: 非マルコフ遅延効果を有する単光子非相反励起移動
• Authors: Lei Du, Mao-Rui Cai, Jin-Hui Wu, Zhihai Wang, and Yong Li
• Abstract要約: 共振器と共振器を結合したエミッタ間の非相互励起伝達について検討する。 励起の非相互移動(方向循環)と寿命の大幅な延長をサポートする巨大原子三量体を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.705932195226406
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study at the single-photon level the nonreciprocal excitation transfer between emitters coupled with a common waveguide. Non-Markovian retarded effects are taken into account due to the large separation distance between different emitter-waveguide coupling ports. It is shown that the excitation transfer between the emitters of a small-atom dimer can be obviously nonreciprocal by introducing between them a coherent coupling channel with nontrivial coupling phase. We prove that for dimer models the nonreciprocity cannot coexist with the decoherence-free giant-atom structure although the latter markedly lengthens the lifetime of the emitters. In view of this, we further propose a giant-atom trimer which supports both nonreciprocal transfer (directional circulation) of the excitation and greatly lengthened lifetime. Such a trimer model also exhibits incommensurate emitter-waveguide entanglement for different initial states in which case the excitation transfer is however reciprocal. We believe that the proposals in this paper are of potential applications in large-scale quantum networks and quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 単一光子レベルでは、共通の導波路と結合したエミッタ間の非相反的な励起移動が研究されている。 非マルコフ遅延効果は、異なるエミッタ-導波路結合ポート間の分離距離が大きいため考慮される。 非自明なカップリング位相を持つコヒーレントカップリングチャネルを導入することにより、小原子ダイマーのエミッタ間の励起移動は明らかに非反向的であることが示されている。 ダイマーモデルでは、非相対性はデコヒーレンスフリーの巨大原子構造と共存できないが、後者はエミッターの寿命を著しく延長する。 これを踏まえて, 励起の非相互移動(方向循環)と寿命の大幅な延長を両立する巨大原子トリマーを提案する。 このような三量体モデルはまた、励起移動が相反する場合に異なる初期状態に対して不共役エミッタ-導波路の絡み合いを示す。 本稿では,大規模量子ネットワークや量子情報処理における潜在的な応用の可能性について考察する。

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