論文の概要: Interference-induced directional emission from an unpolarized two level emitter into a circulating cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.09332v1
• Date: Mon, 20 Sep 2021 07:21:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-14 05:38:12.614476
• Title: Interference-induced directional emission from an unpolarized two level emitter into a circulating cavity
• Title（参考訳）: 非偏極2レベルエミッタから循環キャビティへの干渉誘起指向性放出
• Authors: Lucas Ostrowski, Scott Parkins, Morito Shirane and Mark Sadgrove
• Abstract要約: 量子エミッタとエバネッセント場の間のキラル結合は、ナノフォトニックデバイスへの指向性放出を可能にする。 ここでは、ランダムに偏極された双極子モーメントを持つ2レベルエミッタを循環キャビティに直交的に放出できることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Chiral coupling between quantum emitters and evanescent fields allows directional emission into nanophotonic devices and is now considered to be a vital ingredient for the realization of quantum networks. However, such coupling requires a well defined circular dipole moment for the emitter -- something difficult to achieve for solid state emitters at room temperature due to thermal population of available spin states. Here, we demonstrate that a two level emitter with a randomly polarized dipole moment can be made to emit directionally into a circulating cavity if a separate emitter is chirally coupled to the same cavity, for the case when both emitter-cavity couplings are strong but in the bad-cavity regime. Our analysis of this system first considers a transient scenario, which highlights the physical mechanism giving rise to the directional emission of the two level emitter into the cavity. An alternative setup involving a weak laser field continuously driving the system is also considered, where the directionality (our proposed figure of merit for this scheme) is shown to be significantly more robust against noise processes. The results presented here take the form of approximate analytical expressions backed by complete numerical simulations of the system.
• Abstract（参考訳）: 量子エミッタとエバネッセント場の間のキラル結合は、ナノフォトニックデバイスへの指向性放出を可能にし、量子ネットワークの実現に不可欠な要素であると考えられている。 しかし、このようなカップリングはエミッタに対して十分に定義された円双極子モーメントを必要とする - 利用可能なスピン状態の熱人口による室温での固体エミッタでは達成が難しい。 本稿では,二極子モーメントがランダムに偏極された2段階のエミッタを用いて,別々のエミッタが同一キャビティにキラルに結合されている場合,エミッタとキャビティのカップリングが強くても悪いキャビティ配置の場合,循環キャビティに方向的に放出できることを実証する。 本システムの解析は,まず,2レベルエミッタのキャビティへの指向性放出を引き起こす物理的メカニズムを強調する過渡的なシナリオを考察する。 弱レーザー場を連続的に駆動する別の設定も考慮され、指向性(このスキームで提案されたメリットの図)はノイズ処理に対してかなり堅牢であることが示されている。 本研究の結果は, システム全体の数値シミュレーションによる近似解析式(英語版)の形式を取り入れたものである。

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