論文の概要: Unconventional Quantum Electrodynamics with Hofstadter-Ladder Waveguide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.10757v3
• Date: Wed, 5 Oct 2022 02:03:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 05:16:11.256399
• Title: Unconventional Quantum Electrodynamics with Hofstadter-Ladder Waveguide
• Title（参考訳）: Hofstadter-Ladder導波路を用いた非定常量子電磁力学
• Authors: Xin Wang, Zhao-Min Gao, Jia-Qi Li, Huai-Bing Zhu, Hong-Rong Li
• Abstract要約: 本稿では,量子エミッタがHofstadter-ladder導波路と相互作用する新しい量子電磁力学(QED)プラットフォームを提案する。 発振器の周波数が下部バンドと共鳴していると仮定することで、自然発振がキラルであることが分かる。 量子干渉により、エミッタ-導波路相互作用と境界状態の振幅の両方が、ジャイアントエミッタサイズによって周期的に変調されることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.693517450178467
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a novel quantum electrodynamics (QED) platform where quantum emitters interact with a Hofstadter-ladder waveguide. We demonstrate several intriguing phenomena stemming from the exotic dispersion relation and vacuum mode properties led by the effective spin-orbit coupling, which have no analog in other QED setups. First, by assuming emitter's frequency to be resonant with the lower band, we find that the spontaneous emission is chiral with most photonic field decaying unidirectionally. Both numerical and analytical results indicate that the Hofstadter-ladder waveguide can be engineered as a well-performed chiral quantum bus. Second, the dynamics of emitters of giant atom form is explored by considering their frequencies below the lower band. Due to quantum interference, we find that both the emitter-waveguide interaction and the amplitudes of bound states are periodically modulated by giant emitter's size. The periodical length depends on the positions of energy minima points induced by the spin-orbit coupling. Last, we consider the interaction between two giant emitters mediated by bound states, and find that their dipole-dipole interaction vanishes (is enhanced) when maximum destructive (constructive) interference happens.
• Abstract（参考訳）: 量子エミッタがホフシュタッター・ラダー導波路と相互作用する新しい量子電磁力学(qed)プラットフォームを提案する。 我々は、他のQEDセットアップに類を見ない効果的なスピン軌道結合によって導かれるエキゾチックな分散関係と真空モード特性から生じるいくつかの興味深い現象を実証する。 第一に、エミッタの周波数が低帯域に共鳴すると仮定することで、自発放出はキラルであり、ほとんどのフォトニック場は一方向で減衰する。 数値的および解析的な結果は、Hofstadter-ladder waveguideがよく性能の良いキラル量子バスとして設計可能であることを示している。 第二に、巨大原子の放出体の動力学は、その周波数を下部バンドの下方から考慮して研究される。 量子干渉により、エミッタ-導波路相互作用と境界状態の振幅の両方が、ジャイアントエミッタサイズによって周期的に変調されることがわかった。 周期長はスピン軌道結合によって誘導されるエネルギー最小点の位置に依存する。 最後に、2つの巨大エミッタ間の相互作用を境界状態に媒介し、その双極子-双極子相互作用は最大破壊的(構成的)干渉が発生すると消滅する(増大)。

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