論文の概要: Optomechanical strong coupling between a single cavity photon and a
single atom
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.03526v1
- Date: Sat, 7 Aug 2021 21:32:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-19 03:11:45.370944
- Title: Optomechanical strong coupling between a single cavity photon and a
single atom
- Title（参考訳）: 単一キャビティ光子と単一原子との光力学的強結合
- Authors: Javier Arg\"uello-Luengo, Darrick E. Chang
- Abstract要約: 空洞に結合した単一原子は、小さな質量と光との強い相互作用のため、量子光学デバイスとしてユニークな機会を提供する。
本稿では, 原子運動と, より狭い共振器配置の原子共鳴周波数とのカップリングに依存した代替経路を提案する。
単一光子再コイルエネルギーよりもはるかに大きい光子当たりの運動加熱を含む、この光学的強結合の顕著な観測可能な特徴を解析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Single atoms coupled to a cavity offer unique opportunities as quantum
optomechanical devices because of their small mass and strong interaction with
light. A particular regime of interest in optomechanics is that of
"single-photon strong coupling," where motional displacements on the order of
the zero-point uncertainty are sufficient to shift the cavity resonance
frequency by more than its linewidth. In many cavity QED platforms, however,
this is unfeasible due to the large cavity linewidth. Here, we propose an
alternative route in such systems, which instead relies on the coupling of
atomic motion to the much narrower cavity-dressed atomic resonance frequency.
We discuss and optimize the conditions in which the scattering properties of
single photons from the atom-cavity system become highly entangled with the
atomic motional wave function. We also analyze the prominent observable
features of this optomechanical strong coupling, which include a per-photon
motional heating that is significantly larger than the single-photon recoil
energy, as well as mechanically-induced oscillations in time of the
second-order correlation function of the emitted light. This physics should be
realizable in current experimental setups, such as trapped atoms coupled to
photonic crystal cavities, and more broadly opens the door to realizing
qualitatively different phenomena beyond what has been observed in
optomechanical systems thus far.
- Abstract（参考訳）: キャビティに結合した単一原子は、小さな質量と強い光との相互作用のため、量子光学デバイスとしてユニークな機会を提供する。
光学系に特に興味を持つのは「シングル光子強結合」であり、ゼロ点の不確かさのオーダーでの運動の変位は、空洞共鳴周波数を線幅より多くシフトするのに十分である。
しかし、多くの空洞QEDプラットフォームでは、大きな空洞線幅のため、これは不可能である。
そこで本研究では,より狭いキャビティ配置原子共振周波数への原子運動の結合に依存する,そのようなシステムにおける代替経路を提案する。
本稿では、原子空洞系からの単一光子の散乱特性が原子運動波関数と高い絡み合いを持つ状態について考察し、最適化する。
また, 単一光子リコイルエネルギーよりもはるかに大きい光子当たりの運動加熱や, 発光光の2次相関関数の時, 機械的に誘起される振動を含む, この光学的強結合の顕著な特徴を解析した。
この物理学は、フォトニック結晶の空洞に結合された閉じ込められた原子のような現在の実験装置で実現可能であり、これまで光学系で観測された以上の定性的に異なる現象を実現するための扉を開く。
関連論文リスト
- Nonlinear dynamical Casimir effect and Unruh entanglement in waveguide QED with parametrically modulated coupling [83.88591755871734]
理論的には、1次元導波路に対して動く2レベル量子ビットの配列について検討する。
この運動の周波数が2倍のクビット共鳴周波数に近づくと、光子のパラメトリック生成と量子ビットの励起を誘導する。
我々は、摂動図式技術と厳密なマスター方程式アプローチの両方を取り入れた包括的一般理論フレームワークを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-30T15:54:33Z) - Single-photon induced instabilities in a cavity electromechanical device [0.0]
キャビティ・エレクトロメカニクス系における非線形放射線-圧力相互作用は、機械共振器の不安定な応答をもたらす可能性がある。
強結合型フラックス可変トランスモンとマイクロ波キャビティによって形成されるポラリトンモードを用いて、電気機械装置を実演し、単光子結合率を達成する。
このような単一光子結合率の向上と単一光子レベルでのマイクロ波周波数コムの観測は、運動状態の量子制御や臨界パラメトリックセンシングに応用できるかもしれない。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-13T07:33:09Z) - Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical
emitters via two-photon excitation [49.1574468325115]
2つの非同一の量子放出体は、空洞の中に配置され、2光子共鳴にコヒーレントに励起されると、ほぼ最大エンタングルメントの定常状態に達する。
この機構は、2光子共鳴でエミッタを駆動する際、定常および準安定な絡み合いを生じる現象の複雑なファミリーの1つである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-09T16:49:55Z) - Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。
量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。
3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z) - Coupling enhancement and symmetrization of single-photon optomechanics
in open quantum systems [0.76146285961466]
対称光学における最適相互輸送について検討する。
この研究は、現在の実験プラットフォームによる単一光子光学効果の研究の道を開くかもしれない。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-09T19:01:15Z) - Probing the symmetry breaking of a light--matter system by an ancillary
qubit [50.591267188664666]
ウルトラストロングのハイブリッド量子系、さらにディープストロングでは、カップリングレジームはエキゾチックな物理現象を示す。
我々は, ラムド素子超伝導共振器の磁場によって誘起されるアシラリーXmon人工原子のパリティ対称性の破れを実験的に観察した。
この結果は、深い結合状態にある新しい量子真空効果を実験的に探求する方法を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-13T06:14:08Z) - Many-body cavity quantum electrodynamics with driven inhomogeneous
emitters [2.745127037087037]
本研究では, ナノフォトニック共振器の共振器に高い共振性を持たせ, 固体エミッタの大きなアンサンブルが強い励起下でどのように振る舞うかを考察した。
共振器共振器と共振器光子との相互作用によって引き起こされる量子干渉と集団応答から, 共振器反射スペクトルにおける鋭く, 集合的透過性(CIT)が発見された。
多数体cQED状態におけるこれらの現象は、遅い光と周波数参照を達成するための新しいメカニズムを可能にし、固体超ラジアントレーザーへの道を開き、アンサンブルベースの量子配線の発展を知らせる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-08T18:06:08Z) - Vectorial polaritons in the quantum motion of a levitated nanosphere [0.0]
ナノ球の量子運動におけるフォノン偏光子の発生を示す。
本研究は,フォトニック成分とフォノン成分間の量子情報伝達のための新しいプロトコルを提案するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-30T18:26:28Z) - Cavity quantum optomechanics with an atom-array membrane [0.0]
本稿では, 原子の秩序な2次元配列を可動膜として用いる量子オプティメカル方式について考察する。
原子の非常に軽い質量は、非常に強い光学的結合をもたらすが、その空間的秩序は散乱損失をほとんど排除する。
この組み合わせは、極端に単一光子強い結合状態において、量子光学的非線形性(英語版)の道を開くことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T23:09:32Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。