論文の概要: Coherent single-photon scattering spectra for a giant-atom waveguide-QED
system beyond dipole approximation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.04808v1
- Date: Thu, 13 Jan 2022 06:52:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 06:44:08.436512
- Title: Coherent single-photon scattering spectra for a giant-atom waveguide-QED
system beyond dipole approximation
- Title(参考訳): 双極子近似を超えた巨大原子導波路qed系のコヒーレント単一光子散乱スペクトル
- Authors: Q. Y. Cai and W. Z. Jia
- Abstract要約: 複数の接続点または連続結合領域を介して1次元導波路に結合した巨大原子の単一光子散乱スペクトルについて検討する。
マルコフ極限の下では、位相崩壊はデチューニング非依存であり、ローレンツのラインファップとなる。
非マルコフ系では、蓄積した位相は変形依存となり、非ローレンツ系ラインファップが生じる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We investigate the single-photon scattering spectra of a giant atom coupled
to a one dimensional waveguide via multiple connection points or a continuous
coupling region. Using a full quantum mechanical method, we obtain the general
analytic expressions for the single-photon scattering coefficients, which are
valid in both the Markovian and the non-arkovian regimes. We summarize the
influences of the non-dipole effects, mainly caused by the phases accumulated
by photons traveling between coupling points, on the scattering spectra. We
find that under the Markovian limit, the phase decay is detuning-independent,
resulting in Lorentzian lineshapes characterized by the Lamb shifts and the
effective decay rates. While in the non-Markovian regime, the accumulated
phases become detuning-dependent, giving rise to non-Lorentzian lineshapes,
characterized by multiple side peaks and total transmission points. Another
interesting phenomenon in the non-Markovian regime is generation of broad
photonic band gap by a single giant atom. We further generalize the case of
discrete coupling points to the continuum limit with atom coupling to the
waveguide via a continuous area, and analyze the scattering spectra for some
typical distributions of coupling strength.
- Abstract(参考訳): 複数の接続点または連続結合領域を介して1次元導波路に結合した巨大原子の単一光子散乱スペクトルについて検討する。
完全量子力学的手法を用いて、マルコフ系と非アルコビアン系の両方で有効である単光子散乱係数の一般解析式を得る。
散乱スペクトルに及ぼす非双極子効果,主に結合点間を移動する光子によって蓄積される位相の影響を要約する。
マルコフ極限の下では、位相減衰は調律非依存であり、ラムシフトと有効減衰率によって特徴づけられるローレンツの線状になる。
非マルコフ系では、蓄積した位相は縮退依存となり、複数の側ピークと全透過点を特徴とする非ローレンツ系ラインファップが生じる。
非マルコフ系におけるもう1つの興味深い現象は、単一の巨大原子による広いフォトニックバンドギャップの生成である。
さらに, 離散結合点を連続領域を介して導波路への原子結合を伴う連続体限界まで一般化し, 結合強度の典型的な分布に対する散乱スペクトルの解析を行った。
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