論文の概要: Chiral quantum optics in broken-symmetry and topological photonic crystal waveguides

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.02828v1
• Date: Thu, 4 Nov 2021 12:45:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-09 04:41:55.530845
• Title: Chiral quantum optics in broken-symmetry and topological photonic crystal waveguides
• Title（参考訳）: 破壊対称性およびトポロジカルフォトニック結晶導波路におけるキラル量子光学
• Authors: Nils Hauff, Stephen Hughes, Hanna Le Jeannic, Peter Lodahl and Nir Rotenberg
• Abstract要約: オンチップのキラル量子光マターインタフェースは、効率的なスピン-光子結合、非相互フォトニック素子、量子論理アーキテクチャのための有望なプラットフォームを提供する。 本研究では, 従来およびトポロジカルフォトニック結晶導波路の性能を, キラルエミッタ-光子界面として定量化するためのフルウェーブ3次元計算法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: On-chip chiral quantum light-matter interfaces, which support directional interactions, provide a promising platform for efficient spin-photon coupling, non-reciprocal photonic elements, and quantum logic architectures. We present full-wave three-dimensional calculations to quantify the performance of conventional and topological photonic crystal waveguides as chiral emitter-photon interfaces. Specifically, the ability of these structures to support and enhance directional interactions while suppressing subsequent backscattering losses is quantified. Broken symmetry waveguides, such as the non-topological glide-plane waveguide and topological bearded interface waveguide are found to act as efficient chiral interfaces, with the topological waveguide modes allowing for operation at significantly higher Purcell enhancement factors. Finally, although all structures suffer from backscattering losses due to fabrication imperfections, these are found to be smaller at high enhancement factors for the topological waveguide. These reduced losses occur because the optical mode is pushed away from the air-dielectric interfaces where scattering occurs, and not because of any topological protection. These results are important to the understanding of light-matter interactions in topological photonic crystals and to the design of efficient, on-chip chiral quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 指向性相互作用をサポートするオンチップキラル量子光マターインタフェースは、効率的なスピン光子結合、非相互フォトニック素子、量子論理アーキテクチャのための有望なプラットフォームを提供する。 本稿では,従来およびトポロジカルフォトニック結晶導波路のキラルエミッタ-光子界面としての性能を定量化するために,全波3次元計算を行う。 特に、後続の後方散乱損失を抑制しながら、方向的相互作用をサポートし、強化するこれらの構造の能力は定量化される。 非トポロジカルグライド平面導波路やトポロジカルヒゲッド界面導波路などの破壊対称性導波路は効率的なキラル界面として機能し、トポロジカル導波路モードはより高いパーセルエンハンスメント因子で操作可能である。 最後に、すべての構造は製造不完全性による後方散乱損失に悩まされるが、これらはトポロジカル導波路の高増強係数で小さくなる。 これらの損失は、散乱が発生する空気-誘電界面から光モードが押し出され、位相的保護のためではないため生じる。 これらの結果は、トポロジカルフォトニック結晶における光-物質相互作用の理解と、効率的なオンチップキラル量子デバイスの設計に重要である。

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)
• Nonlinear Quantum Optics at a Topological Interface Enabled by Defect Engineering [0.36519452905479416]
  トポロジーのフォトニクスへの統合は、ロバストで一方向の導波路を構築するための新しい設計枠組みを生み出した。 我々は、量子ドット(QD)のような量子放出体をバレー・ハル(VH)トポロジカル導波路にうまく統合する上での現在の障壁を克服する。 VH-フォトニック結晶の欠陥にQDを組み込むことで、トポロジカル導波路界面における単一光子共鳴蛍光と量子エミッタの共鳴透過分光の最初の例を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-16T13:50:26Z)
• Demonstration of Lossy Linear Transformations and Two-Photon Interference on a Photonic Chip [78.1768579844556]
  補助導波路を用いた工学的損失は,空間統計を束縛から反膨らみに逆転させることが可能であることを示す。 我々は、損失エミュレーションチャネル内の光子統計を調査し、光子偶然を観測し、量子フォトニック集積チップの設計に関する洞察を与えることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-09T06:45:46Z)
• Topological and conventional nano-photonic waveguides for chiral integrated quantum optics [0.35781413407585794]
  集積量子フォトニクスにおけるキラリティは、量子非線形効果を持つスケーラブルな量子技術を実現するための有望な経路として現れてきた。 本研究では, トポロジカル光導波路におけるキラルカップリングについて, 実験的, 理論的, 数値的解析を組み合わせた総合的研究を行った。 本研究は,トポロジカルフォトニック量子回路におけるキラル光-マター相互作用の程度と特性に関する重要な知見を提供し,定量的に予測された量子非線形効果をチップ上で実現するための道を開くものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-18T16:09:56Z)
• 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)
• Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip [58.71663911863411]
  集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。 シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-14T13:39:46Z)
• Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon correlations [151.77380156599398]
  量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。 我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z)
• Topology-Enhanced Nonreciprocal Scattering and Photon Absorption in a Waveguide [2.2874598592728685]
  トポロジカル物質とトポロジカル光学は様々なシステムで研究され、材料科学やフォトニクス技術に有望な応用が期待されている。 本研究では,導波路に面したトポロジカル原子アレイについて検討する。 光-物質相互作用はトポロジーによって非自明に変化し、新しい光学現象をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-11T14:52:02Z)
• Quantum electrodynamics in a topological waveguide [47.187609203210705]
  本研究では,Su-Schrieffer-Heegerモデルのフォトニックアナログに基づいて,超伝導量子ビットとメタマテリアル導波路との結合特性について検討する。 このような導波路に結合した量子ビットのトポロジカル誘導特性について検討し、指向性量子光子結合状態の形成からトポロジに依存した協調放射線効果までについて検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-08T00:22:17Z)

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。