論文の概要: Tuning Spectral Properties of Individual and Multiple Quantum Emitters
in Noisy Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.02770v1
- Date: Wed, 6 Jul 2022 16:01:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 09:40:41.377020
- Title: Tuning Spectral Properties of Individual and Multiple Quantum Emitters
in Noisy Environments
- Title（参考訳）: ノイズ環境下での個人および複数量子エミッタのチューニングスペクトル特性
- Authors: Herbert F Fotso
- Abstract要約: 動的環境における量子エミッターは、変動する浴槽に間に合わせると、そのエネルギー準位を制御不能にドリフトさせることがある。
これにより、幅広い周波数にわたって広がる放射/吸収スペクトルが得られる。
我々は、放出周波数がガウス確率分布で表されるようにエネルギーレベルを変化させる環境における量子エミッターを考える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A quantum emitter in a dynamic environment may have its energy levels drift
uncontrollably in time with the fluctuating bath. This can result in an
emission/absorption spectrum that is spread over a broad range of frequencies
and presents a challenging hurdle for various applications. We consider a
quantum emitter in an environment that alters the energy levels so that the
emission frequency is represented by a Gaussian random distribution around a
given mean value with given standard deviation and correlation time. We study
the emission spectrum of this system when it is placed under the influence of a
periodic sequence of finite width $\pi$ pulses. We show that this external
field protocol can effectively overcome spectral diffusion in this system by
refocusing the bulk of the emission spectrum onto the pulse carrier frequency.
We further consider two such emitters in different noisy environments and find
that the two-photon interference operation can be made efficient by the
sequence of finite width pulses applied on both systems. Finally, we show that
an ensemble of nominally similar emitters, each with its different environment,
and thus randomly shifted emission frequency, can have its overall emission
spectrum that would otherwise be inhomogeneously broadened according to the
random distribution, refocused onto a lineshape with a well-defined central
peak that has the linewidth of an individual isolated non-noisy emitter. These
results demonstrate for this specific model of noisy environments, the
protection of spectral properties by an external control protocol here
represented by a periodic sequence of finite width pulses.
- Abstract（参考訳）: 動的環境における量子エミッタは、そのエネルギー準位を変動する浴槽と共に制御不能にドリフトさせることができる。
これにより、広範囲の周波数にまたがる放出/吸収スペクトルが発生し、様々な応用において困難なハードルとなる。
本研究では,所定の平均値の周囲のガウス確率分布が標準偏差と相関時間で表されるように,エネルギーレベルを変化させる環境における量子エミッタについて考察する。
有限幅$\pi$パルスの周期列の影響下に置かれたとき, この系の放射スペクトルについて検討する。
この外部磁場プロトコルは, 放射スペクトルのバルクをパルスキャリア周波数に再フォーカスすることにより, スペクトル拡散を効果的に克服できることを示す。
さらに, 異なる雑音環境における2つのエミッタについて検討し, 2光子干渉操作は, 両系に適用される有限幅パルスのシーケンスによって効率的に行うことができることを見出した。
最後に,各エミッタのアンサンブルは,それぞれ異なる環境,すなわちランダムにシフトしたエミッタのエミッタのアンサンブルであり,ランダム分布に応じて不均一に拡大される総放射スペクトルを持ち,個別の非ノイズエミッタの直線幅を持つよく定義された中央ピークでラインシェイプに再焦点を合わせることができることを示す。
これらの結果は、このノイズ環境の特定のモデルに対して、有限幅パルスの周期列で表される外部制御プロトコルによるスペクトル特性の保護を示す。
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