論文の概要: Quantum Trajectory Theory and Simulations of Nonlinear Spectra and Multi-Photon Effects in Waveguide-QED Systems with a Time-Delayed Coherent Feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.09362v3
• Date: Sun, 11 Jun 2023 22:04:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-14 03:27:45.394455
• Title: Quantum Trajectory Theory and Simulations of Nonlinear Spectra and Multi-Photon Effects in Waveguide-QED Systems with a Time-Delayed Coherent Feedback
• Title（参考訳）: 時間遅延コヒーレントフィードバックを用いた導波路qed系における非線形スペクトルと多光子効果の量子軌道理論とシミュレーション
• Authors: Gavin Crowder, Lora Ramunno, and Stephen Hughes
• Abstract要約: 2レベル系の導波路出力に対する非線形スペクトルと多光子相関関数について検討した。 我々は、最近の量子軌道離散導波路(QTDW)アプローチを拡張して、これらの観測値を計算する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the nonlinear spectra and multi-photon correlation functions for the waveguide output of a two-level system (including realistic dissipation channels) with a time-delayed coherent feedback. We compute these observables by extending a recent quantum trajectory discretized-waveguide (QTDW) approach which exploits quantum trajectory simulations and a collisional model for the waveguide to tractably simulate the dynamics. Following a description of the general technique, we show how to calculate the first and second order quantum correlation functions, in the presence of a coherent pumping field. With a short delay time, we show how feedback can be used to filter out the central peak of the Mollow triplet or switch the output between bunched and anti-bunched photons by proper choice of round trip phase. We further show how the loop length and round trip phase effects the zero-time second order quantum correlation function, an indicator of bunching or anti-bunching. New resonances introduced through the feedback loop are also shown through their appearance in the incoherent output spectrum from the waveguide. We explain these results in the context of the waiting time distributions of the system output and individual trajectories, uniquely stochastic observables that are easily accessible with the QTDW model.
• Abstract（参考訳）: 時間遅延コヒーレントフィードバックを用いた2レベル系の導波路出力に対する非線形スペクトルと多光子相関関数について検討した。 量子軌道シミュレーションを利用する最近の量子軌道離散導波路(QTDW)アプローチと、導波路の衝突モデルを拡張して、そのダイナミクスを正確にシミュレートすることで、これらの観測値を計算する。 一般的な手法の説明に続いて、コヒーレントポンプ場の存在下で、第1および第2次量子相関関数を計算する方法を示す。 短い遅延時間で、フィードバックがモロー三重項の中心ピークをフィルタリングしたり、束ねられた光子と反束光子の出力を、ラウンドトリップフェーズの適切な選択によって切り替える方法について示します。 さらに,ループ長とラウンドトリップ位相が,束ねや反束の指標であるゼロタイム2次量子相関関数にどのように影響するかを示す。 フィードバックループを通じて導入された新しい共鳴は、導波路からの無干渉出力スペクトルの出現によっても示される。 これらの結果は,QTDWモデルで容易にアクセス可能な確率的観測値である,システム出力と個々の軌跡の待ち時間分布の文脈で説明される。

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