論文の概要: Detecting a single atom in a cavity using the $\chi^{(2)}$ nonlinear
medium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.10709v2
- Date: Wed, 2 Mar 2022 02:15:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 06:09:30.938082
- Title: Detecting a single atom in a cavity using the $\chi^{(2)}$ nonlinear
medium
- Title（参考訳）: $\chi^{(2)}=非線形媒質を用いた空洞内の単一原子の検出
- Authors: Dong-Liang Chen, Ye-Hong Chen, Yang Liu, Zhi-Cheng Shi, Jie Song, Yan
Xia
- Abstract要約: 本稿では,$chi(2)$非線形媒質の助けを借りて,キャビティ内の単一原子を検出するプロトコルを提案する。
提案プロトコルは、制御可能なスクイーズ強度や原子-キャビティ結合強度の指数的増大など、いくつかの利点を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.768073095397243
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a protocol for detecting a single atom in a cavity with the help
of the $\chi^{(2)}$ nonlinear medium. When the $\chi^{(2)}$ nonlinear medium is
driven by an external laser field, the cavity mode will be squeezed, and thus
one can obtain an exponentially enhanced light-matter coupling. Such a strong
coupling between the atom and the cavity field can significantly change the
output photon flux, the quantum fluctuations, the quantum statistical property,
and the photon number distributions of the cavity field. This provides
practical strategies to determine the presence or absence of an atom in a
cavity. The proposed protocol exhibits some advantages, such as controllable
squeezing strength and exponential increase of atom-cavity coupling strength,
which make the experimental phenomenon more obvious. We hope that this protocol
can supplement the existing intracavity single-atom detection protocols and
provide a promise for quantum sensing in different quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 我々は,$\chi^{(2)}$非線形媒質を用いてキャビティ内の単一原子を検出するプロトコルを提案する。
外部レーザー場によって、$\chi^{(2)}$非線形媒質が駆動されると、キャビティモードが圧縮され、指数関数的に強化された光-物質結合が得られる。
このような原子と空洞場の強い結合は、出力光子束、量子ゆらぎ、量子統計的性質、空洞場の光子数分布を大きく変えることができる。
これはキャビティ内の原子の有無を決定するための実用的な戦略を提供する。
提案手法は, 制御可能なスクイーズ強度や原子キャビティ結合強度の指数関数的増加などの利点を示し, 実験現象をより明確化する。
我々は、このプロトコルが既存のキャビティ内単一原子検出プロトコルを補完し、異なる量子システムにおける量子センシングに期待できることを望んでいる。
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