論文の概要: Nonreciprocal and chiral single-photon scattering for giant atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.00823v1
- Date: Wed, 2 Mar 2022 02:25:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 08:09:00.303692
- Title: Nonreciprocal and chiral single-photon scattering for giant atoms
- Title（参考訳）: 巨大原子に対する非相互およびキラル単一光子散乱
- Authors: Yao-Tong Chen, Lei Du, Lingzhen Guo, Zhihai Wang, Yan Zhang, Yong Li,
and Jin-Hui Wu
- Abstract要約: 導波路に結合した巨大原子の非自明な単一光子散乱特性について検討する。
提案する巨大原子構造は,高効率な単一光子ターゲットルータとサーキュレータの応用の可能性を持っている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.358111900462565
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work, we investigate the nontrivial single-photon scattering
properties of giant atoms coupled to waveguides that can be an effective
platform for realising nonreciprocal and chiral quantum optics. For the
two-level giant-atom setup, we identify the condition for nonreciprocal
transmission: the external atomic dissipation is further required other than
the breaking of time-reversal symmetry by local coupling phases. Especially, in
the non-Markovian regime, unconventional revival peaks periodically appear in
the refection spectrum of such a two-level giant-atom system. To explore more
interesting scattering behaviours, we further extend the two-level giant-atom
system to $\Delta$-type and $\nabla$-type three-level giant atoms coupled to
double waveguides without external atomic dissipation. We analyse the different
physical mechanisms for the nonreciprocal and chiral scattering properties of
the $\Delta$-type and $\nabla$-type giant atoms. Our proposed giant-atom
structures have potential applications of high-efficient single-photon targeted
router and circulator for quantum information precessing.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、非相互およびキラル量子光学を実現するための有効なプラットフォームとなる導波路に結合した巨大原子の非自明な単一光子散乱特性について検討する。
2段階の巨大原子配置では、非相互伝達の条件を同定する: 局所結合相による時間反転対称性の破れ以外の外部原子散逸はさらに必要となる。
特に非マルコフ体制では、非慣習的な復活ピークは周期的に2段階の巨大原子系の反射スペクトルに現れる。
より興味深い散乱挙動を探索するため、外部原子散逸を伴わない二重導波路に結合した$\Delta$-typeおよび$\nabla$-type 3レベル巨大原子に、2レベル巨大原子系をさらに拡張する。
我々は、$\delta$-型および$\nabla$-型巨大原子の非逆およびカイラル散乱特性の異なる物理機構を解析する。
提案する巨大原子構造は,高効率単一光子ターゲットルータとサーキュレータの量子情報処理への応用の可能性を持っている。
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