Fugu-MT 論文翻訳(概要): Deterministic Photon Sorting in Waveguide QED Systems

論文の概要: Deterministic Photon Sorting in Waveguide QED Systems

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.06992v1
Date: Mon, 14 Feb 2022 19:20:05 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-02-25 20:49:46.964628
Title: Deterministic Photon Sorting in Waveguide QED Systems
Title（参考訳）: 導波路qed系における決定論的光子ソート
Authors: Fan Yang, Mads M. Lund, Thomas Pohl, Peter Lodahl, Klaus M{\o}lmer
Abstract要約: 導波管に冷間結合した2レベルエミッタの対は、入力パルスの単光と2光の成分を1gtrsim 0.9997$の時間モードに散布することができる。提案したスキームは、光子を伝播する論理要素(例えば、不確定な$gtrsim 0.9995$)を構築するために用いられる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4756461334223228
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Sorting quantum fields into different modes according to their Fock-space quantum numbers is a highly desirable quantum operation. In this Letter, we show that a pair of two-level emitters, chirally coupled to a waveguide, may scatter single- and two-photon components of an input pulse into orthogonal temporal modes with a fidelity $\gtrsim 0.9997$. We develop a general theory to characterize and optimize this process and observe an interesting dynamics in the two-photon scattering regime: while the first emitter gives rise to a complex multimode field, the second emitter recombines the field amplitudes and the net two-photon scattering induces a self-time reversal of the pulse mode. The presented scheme can be employed to construct logic elements for propagating photons, such as a deterministic nonlinear-sign gate with a fidelity $\gtrsim 0.9995$
Abstract（参考訳）: 量子場をフォック量子数に応じて異なるモードにソートすることは、非常に望ましい量子演算である。この書簡では、2つのレベルのエミッタ対が導波路にキラリ結合され、入力パルスの1光子と2光子成分を、忠実度$\gtrsim 0.9997$の直交時間モードに散乱することを示している。我々は、この過程を特徴づけ、最適化し、2光子散乱状態の興味深いダイナミクスを観察する一般理論を開発し、第1のエミッタは複雑なマルチモード場を生じ、第2のエミッタは磁場振幅を再結合し、ネット2光子散乱はパルスモードの自己反転を誘導する。このスキームは、忠実度$\gtrsim 0.9995$ の非線形符号ゲートのような光子を伝播する論理要素を構築するのに使うことができる。

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