論文の概要: Tunable Photon blockade with single atom in a cavity under
electromagnetically induced transparency
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.14720v1
- Date: Fri, 30 Jul 2021 15:45:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-20 08:58:16.495038
- Title: Tunable Photon blockade with single atom in a cavity under
electromagnetically induced transparency
- Title（参考訳）: 電磁誘導透過下におけるキャビティ内の単一原子による波長可変光子遮断
- Authors: Jing Tang, Yuangang Deng, and Chaohong Lee
- Abstract要約: 光キャビティに閉じ込められた単一アルカリ-金属原子を用いた電磁誘導透過(EIT)を用いて、強い光子遮断を実現するための実験的な提案を行った。
スタークシフトと制御場の間の相互作用を利用して、原子準ダーク状態共鳴における強い光子遮断は最適な2階相関関数を持つ。
この結果から、キャビティ量子力学における非古典的量子状態の工学的手法として、高品質な単一光子源を実現するための新たな戦略が明らかにされた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.433293618209319
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present an experimental proposal to achieve a strong photon blockade by
employing electromagnetically induced transparency (EIT) with single
alkaline-earth-metal atom trapped in an optical cavity. In the presence of
optical Stark shift, both second-order correlation function and cavity
transmission exhibit asymmetric structures between the red and blue sidebands
of the cavity. For a weak control field, the photon quantum statistics for the
coherent transparency window (i.e. atomic quasi-dark state resonance) are
insensitive to the Stark shift, which should also be immune to the spontaneous
emission of the excited state by taking advantage of the intrinsic dark-state
polariton of EIT. Interestingly, by exploiting the interplay between Stark
shift and control field, the strong photon blockade at atomic quasi-dark state
resonance has an optimal second-order correlation function
$g^{(2)}(0)\sim10^{-4}$ and a high cavity transmission simultaneously. The
underlying physical mechanism is ascribed to the Stark shift enhanced spectrum
anharmonicity and the EIT hosted strong nonlinearity with loss-insensitive
atomic quasi-dark state resonance, which is essentially different from the
conventional proposal with emerging Kerr nonlinearity in cavity-EIT. Our
results reveal a new strategy to realize high-quality single photon sources,
which could open up a new avenue for engineering nonclassical quantum states in
cavity quantum electrodynamics.
- Abstract（参考訳）: 光学キャビティに閉じ込められた単一アルカリ-金属原子を用いた電磁誘導透過(EIT)を用いて、強い光子遮断を実現する実験を行った。
光学的スタークシフトの存在下では、2階相関関数とキャビティ伝達の両方がキャビティの赤と青のサイドバンドの間に非対称構造を示す。
弱い制御領域では、コヒーレント透明窓(すなわち原子準暗黒状態共鳴)の光子量子統計はスタークシフトに敏感であり、EITの固有の暗黒状態偏光子を利用して励起状態の自然放出に免疫する。
興味深いことに、スタークシフトと制御場の間の相互作用を利用して、原子準ダーク状態共鳴における強い光子遮断は最適な二階相関関数 $g^{(2)}(0)\sim10^{-4}$ と高空洞伝送を同時に持つ。
基礎となる物理機構は、スタークシフト強化スペクトルの非調和性とeitが負の非感受性原子準ダーク状態共鳴で強非線形性を担っていることが説明されており、これは従来のキャビティeitにおけるケラー非線形性とは異なる。
その結果、共振器量子電磁力学における非古典的量子状態のエンジニアリングへの新たな道を開くことができる高品質の単一光子源を実現するための新しい戦略が明らかになった。
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