論文の概要: Nonreciprocal frequency conversion with chiral $\Lambda$-type atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.05449v2
• Date: Mon, 9 May 2022 01:46:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 07:26:16.110037
• Title: Nonreciprocal frequency conversion with chiral $\Lambda$-type atoms
• Title（参考訳）: キラル$\Lambda$型原子による非相互周波数変換
• Authors: Lei Du, Yao-Tong Chen, and Yong Li
• Abstract要約: マルコフ系および非マルコフ系における巨大原子モデルの単一光子散乱について検討する。 我々の結果は、集積フォトニクスと量子ネットワーク工学に潜在的に応用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.429316632448591
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this paper, we begin with a model of a $\Lambda$-type atom whose both transitions are chirally coupled to a waveguide and then extend the model to its giant-atom version. We investigate the single-photon scatterings of the giant-atom model in both the Markovian and non-Markovian regimes. It is shown that the chiral atom-waveguide couplings enable nonreciprocal, reflectionless, and efficient frequency conversion, while the giant-atom structure introduces intriguing interference effects to the scattering behaviors, such as ultra-narrow scattering windows. The chiral giant-atom model exhibits quite different scattering spectra in the two regimes and, in particular, demonstrates non-Markovicity induced nonreciprocity under specific conditions. These phenomena can be understood from the effective detuning and decay rate of the giant-atom model. Our results have potential applications in integrated photonics and quantum network engineering.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,2つの遷移が熱力学的に導波路に結合した$\Lambda$-type原子のモデルから始め,そのモデルをその巨大原子バージョンに拡張する。 我々は、マルコフ系と非マルコフ系の両方における巨大原子モデルの単一光子散乱を調べる。 キラル原子-導波路結合は非相互性,反射性,効率的な周波数変換を可能にし,巨大原子構造は超狭散乱窓などの散乱挙動に興味深い干渉効果をもたらすことを示した。 カイラル・ジャイアント原子モデルは2つの状態において全く異なる散乱スペクトルを示し、特に、特定の条件下で非マルコビシズム誘起非相互性を示す。 これらの現象は、巨大原子モデルの効果的な変形と崩壊速度から理解することができる。 我々の結果は、集積フォトニクスと量子ネットワーク工学に潜在的に応用できる。

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