論文の概要: Coherent Perfect Absorption in Tavis-Cummings Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.05917v1
- Date: Thu, 12 Aug 2021 18:39:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 17:04:45.838805
- Title: Coherent Perfect Absorption in Tavis-Cummings Models
- Title（参考訳）: Tavis-Cummingsモデルにおけるコヒーレント完全吸収
- Authors: Zibo Wang, Pawan Khatiwada, Dan Wang, and Imran M. Mirza
- Abstract要約: 2つのレーザー場がコヒーレント完全吸収(CPA)を受ける条件について検討する。
キャビティ量子力学の強い結合状態においては、強いDDIとエミッタキャビティデチューニングが協調してCPAを達成することができる。
我々のCPA結果は、長距離量子ネットワークにおいて不可欠な量子メモリの構築に応用できる可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3726274202964635
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We theoretically study the conditions under which two laser fields can
undergo Coherent Perfect Absorption (CPA) when shined on a single-mode
bi-directional optical cavity coupled with two two- level quantum emitters
(natural atoms, artificial atoms, quantum dots, qubits, etc.). In addition to
being indirectly coupled through the cavity-mediated field, in our
Tavis-Cummings model the two quantum emitters (QEs) are allowed to interact
directly via the dipole-dipole interaction (DDI). Under the mean-field
approximation and low-excitation assumption, in this work, we particularly
focus on the impact of DDI on the existence of CPA in the presence of
decoherence mechanisms (spontaneous emission from the QEs and the leakage of
photons from the cavity walls). We also present a dressed-state analysis of the
problem to discuss the underlying physics related to the allowed polariton
state transitions in the Jaynes-Tavis-Cummings ladder. As a key result, we find
that in the strong-coupling regime of cavity quantum electrodynamics, the
strong DDI and the emitter-cavity detuning can act together to achieve the CPA
at two laser frequencies tunable by the inter-atomic separation which are not
possible to attain with a single QE in the presence of detuning. Our CPA
results are potentially applicable in building quantum memories that are an
essential component in long-distance quantum networking.
- Abstract（参考訳）: 2つのレーザー場が2つの2レベル量子エミッタ(自然原子、人工原子、量子ドット、量子ビットなど)と結合した1つのモードの双方向光キャビティ上において、コヒーレント完全吸収(cpa)を受けることができる条件を理論的に研究する。
我々のTavis-Cummingsモデルでは、2つの量子エミッタ(QE)が双極子-双極子相互作用(DDI)を介して直接相互作用することができる。
本研究では, 平均場近似および低励起仮定の下で, 脱コヒーレンス機構(QEからの自然放出とキャビティ壁からの光子の漏れ)の存在下でのCPAの存在に対するDDIの影響に着目した。
また,Jaynes-Tavis-Cummingsはしごのポラリトン状態遷移に関する基礎物理学を議論するために,この問題の着飾った状態解析を行った。
その結果, キャビティ量子電磁力学の強結合構造において, 強いddiとエミッタキャビティデチューニングが協調して作用し, 原子間分離により可変可能な2つのレーザ周波数でcpaを実現することができることがわかった。
我々のCPA結果は、長距離量子ネットワークにおいて不可欠な量子メモリの構築に適用できる可能性がある。
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