論文の概要: Direct observation of photon bound states using a single artificial atom
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.03309v1
- Date: Fri, 6 May 2022 15:41:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-14 03:37:39.079446
- Title: Direct observation of photon bound states using a single artificial atom
- Title（参考訳）: 単一人工原子を用いた光子結合状態の直接観察
- Authors: Natasha Tomm, Sahand Mahmoodian, Nadia O. Antoniadis, R\"udiger
Schott, Sascha R. Valentin, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, Alisa Javadi,
Richard J. Warburton
- Abstract要約: 本稿では,光共振器に結合した単一半導体量子ドットの散乱における光子数依存時間遅延を直接観察する。
2光子境界状態の時間の短縮は、励起放出の有名な例の指紋であり、エミッタの寿命内に2つの光子の到着によって1つの光子が原子から他の光子の放出を刺激する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.45507178426690204
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The interaction between photons and a single two-level atom constitutes a
fundamental paradigm in quantum physics. The nonlinearity provided by the atom
means that the light-matter interaction depends strongly on the number of
photons interacting with the two-level system within its emission lifetime.
This nonlinearity results in the unveiling of strongly correlated
quasi-particles known as photon bound states, giving rise to key physical
processes such as stimulated emission and soliton propagation. While signatures
consistent with the existence of photon bound states have been measured in
strongly interacting Rydberg gases, their hallmark excitation-number-dependent
dispersion and propagation velocity have not yet been observed. Here, we report
the direct observation of a photon-number-dependent time delay in the
scattering off a single semiconductor quantum dot coupled to an optical cavity.
By scattering a weak coherent pulse off the cavity-QED system and measuring the
time-dependent output power and correlation functions, we show that single
photons, and two- and three-photon bound states incur different time delays of
144.02\,ps, 66.45\,ps and 45.51\,ps respectively. The reduced time delay of the
two-photon bound state is a fingerprint of the celebrated example of stimulated
emission, where the arrival of two photons within the lifetime of an emitter
causes one photon to stimulate the emission of the other from the atom.
- Abstract（参考訳）: 光子と1つの2レベル原子の相互作用は、量子物理学の基本的なパラダイムを構成する。
原子によって提供される非線形性は、光-物質相互作用が発光寿命内の2レベル系と相互作用する光子の数に強く依存することを意味する。
この非線形性は、光子バウンド状態と呼ばれる強く相関した準粒子を露呈し、励起放出やソリトン伝播のような重要な物理過程を引き起こす。
光子結合状態の存在と一致するシグネチャは、強く相互作用するリドバーグ気体で測定されているが、そのホールマーク励起数依存性の分散と伝播速度はまだ観測されていない。
本稿では,光共振器に結合した単一半導体量子ドットの散乱における光子数依存時間遅延を直接観察する。
キャビティ-QED系から弱いコヒーレントパルスを散乱させ, 時間依存性の出力パワーと相関関数を計測することにより, それぞれ144.02\,ps, 66.45\,ps, 45.51\,psの異なる時間遅延を示す。
2光子境界状態の時間の短縮は、励起放出の有名な例の指紋であり、エミッタの寿命内に2つの光子の到着によって1つの光子が原子から他の光子の放出を刺激する。
関連論文リスト
- Interference of photons from independent hot atoms [0.0]
干渉計は光の有限時間コヒーレンスを前方方向と後方方向に弾性的に散乱させる。
干渉計はドップラーフリー原子および分子分光法における直接的応用を約束する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-27T11:34:59Z) - How single-photon nonlinearity is quenched with multiple quantum
emitters: Quantum Zeno effect in collective interactions with $\Lambda$-level
atoms [49.1574468325115]
単光子非線形性はエミッタ数とともに消滅することを示す。
この挙動の背後にあるメカニズムは、光子制御力学の減速に現れる量子ゼノ効果である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-13T06:55:18Z) - Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。
量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。
3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z) - Entanglement of annihilation photons [141.5628276096321]
陽電子消滅時に生成する光子対の量子エンタングルメントに関する新しい実験結果を示す。
多くの測定にもかかわらず、光子の絡み合いの実験的な証拠は残っていない。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T08:21:55Z) - Will a single two-level atom simultaneously scatter two photons? [2.9785870773347645]
発光体によって散乱された光の中で2つの光子が同時に検出されることはない。
これは一般に、単一の2レベル量子エミッタは単一の光子を吸収し、放出するだけである、という解釈で解釈される。
この結果は、光と物質の間の量子力学的相互作用に関する基本的な洞察を与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-06T14:56:36Z) - Correlated steady states and Raman lasing in continuously pumped and
probed atomic ensembles [68.8204255655161]
我々は、継続的に光学的に励起され、探査されるアルカリ原子のアンサンブルを考える。
大きな光学深度での光子の集団散乱のため、原子の定常状態は非相関なテンソル生成状態に対応しない。
超ラジアントレーザーのモデルに類似したラマンラシングの機構を発見し,特徴付けする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T06:54:54Z) - Collective photon emission patterns from two atoms in free space [26.98676199482944]
空間と時間における自然崩壊の修正は、量子物理学の中心的なトピックである。
絡み合ったディック状態における集団自然放出パターンについて検討した。
以上の結果から、単一光子の検出は原子配列の集合放出を深く修正できることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-28T10:53:39Z) - Deterministic photon storage and readout in a semimagnetic
quantum-dot--cavity system doped with a single Mn ion [0.0]
本研究では,単一Mn原子を空洞内にドープした量子ドットからなる単一光子バッファリングデバイスを提案する。
本稿では,ドットの励起として単一空洞光子を格納する方法を提案する。
その結果、明るい励起子の寿命より約2桁長く光子を停止する可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-14T17:39:27Z) - Investigating the coherent state detection probability of InGaAs/InP
SPAD-based single-photon detectors [55.41644538483948]
InGaAs/InP-sine-gateおよびfree-runアバランシェダイオードにおける単光子および多光子コヒーレント状態の検出可能性について検討した。
多光子状態検出は個々の単光子状態の吸収の独立事象とはみなすことができない。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-16T08:08:48Z) - Photon-photon interactions in Rydberg-atom arrays [0.4129225533930965]
弱光場と原子の2次元格子の相互作用について検討し、2光子カップリングにより電磁誘導透過状態が成立し、高い原子のライドバーグ状態が励起されることを示した。
このような強い光子-光子相互作用は、Rydberg-EITアレイの破壊的な光子損失がなければ、量子光の生成と操作、および相互作用する光子による多体現象の探索に有望なアプローチが開かれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-27T13:17:40Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。