論文の概要: Coherent Control of Collective Spontaneous Emission through Self-interference

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.01328v1
• Date: Mon, 4 Apr 2022 08:58:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-18 08:12:11.571288
• Title: Coherent Control of Collective Spontaneous Emission through Self-interference
• Title（参考訳）: 自己干渉による集団自然放出のコヒーレント制御
• Authors: Lei Qiao and Jiangbin Gong
• Abstract要約: 本研究は,非線形導波路設定における自己干渉機構を介して集団排出率を協調的に制御する革新的な手法を提案する。 同じ光子の2つの伝播経路間の干渉は、制御可能な超放射能とサブ放射能をもたらす。 さらに, 超電導伝送線路共振器とトランスモン量子ビットを用いた実験装置を提案し, 制御可能な集合放出率を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0723935272906462
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As one of the central topics in quantum optics, collective spontaneous emission such as superradiance has been realized in a variety of systems. This work proposes an innovative scheme to coherently control collective emission rates via a self-interference mechanism in a nonlinear waveguide setting. The self-interference is made possible by photon backward scattering incurred by quantum scatterers in a waveguide working as quantum switches. Whether the interference is constructive or destructive is found to depend strongly on the distance between the scatterers and the emitters. The interference between two propagation pathways of the same photon leads to controllable superradiance and subradiance, with their collective decay rates much enhanced or suppressed (also leading to hyperradiance or population trapping). Furthermore, the self-interference mechanism is manifested by an abrupt change in the emission rates in real time. An experimental setup based on superconducting transmission line resonators and transmon qubits is further proposed to realize controllable collective emission rates.
• Abstract（参考訳）: 量子光学における中心的な話題の1つとして、超放射のような集団自発発光が様々な系で実現されている。 本研究では,非線形導波路設定における自己干渉機構による集団排出率のコヒーレント制御手法を提案する。 自己干渉は、量子スイッチとして働く導波路の量子散乱によって生じる光子後方散乱によって可能となる。 干渉が構成的であるか破壊的であるかは、散乱体とエミッターの間の距離に強く依存する。 同じ光子の2つの伝播経路間の干渉は、制御可能な超放射能とサブ放射能をもたらし、その集団崩壊速度は大幅に増大または抑制される(超放射能または集団トラップングにつながる)。 さらに、自己干渉機構は、リアルタイムの排出率の急変によって顕在化する。 超伝導伝送線路共振器とトランモン量子ビットを用いた実験装置を提案し, 制御可能な集合放出率を実現する。

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