論文の概要: Fractional Quantum Zeno Effect Emerging from Non-Hermitian Physics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03459v2
- Date: Thu, 10 Aug 2023 14:48:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-11 16:45:36.353228
- Title: Fractional Quantum Zeno Effect Emerging from Non-Hermitian Physics
- Title（参考訳）: 非エルミート物理学から生じる分数量子ゼノ効果
- Authors: Yue Sun, Tao Shi, Zhiyong Liu, Zhidong Zhang, Liantuan Xiao, Suotang
Jia, Ying Hu
- Abstract要約: 我々は、分数量子Zeno(FQZ)効果とFQZ誘起光子アンチバンチングの量子非エルミタン現象を予測する。
FQZにより誘起される強い光子反バンチングは、弱い非線形性であっても駆動エミッタの定常状態にある。
注目すべきことに、古典的なアナログを持たない光子の準ポアソニアン量子統計は、非ハーミティティの主要な役割に由来する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.706932285002544
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Exploring non-Hermitian phenomenology is an exciting frontier of modern
physics. However, the demonstration of a non-Hermitian phenomenon that is
quantum in nature has remained elusive. Here, we predict quantum non-Hermitian
phenomena: the fractional quantum Zeno (FQZ) effect and FQZ-induced photon
antibunching. We consider a quantum optics platform with reservoir engineering,
where nonlinear emitters are coupled to a bath of decaying bosonic modes whose
own decay rates form band structures. By engineering the dissipation band, the
spontaneous emission of emitters can be suppressed by strong dissipation
through an algebraic scaling with fractional exponents - the FQZ effect. This
fractional scaling originates uniquely from the divergent dissipative density
of states near the dissipation band edge, different from the traditional
closed-bath context. We find FQZ-induced strong photon antibunching in the
steady state of a driven emitter even for weak nonlinearities. Remarkably, we
identify that the sub-Poissonian quantum statistics of photons, which has no
classical analogs, stems here from the key role of non-Hermiticity. Our setup
is experimentally feasible with the techniques used to design lattice models
with dissipative couplings.
- Abstract（参考訳）: 非エルミート現象学を探求することは近代物理学のエキサイティングなフロンティアである。
しかし、自然界で量子的な非エルミート現象の実証はいまだ解明されていない。
ここでは、分数量子ゼノン(fqz)効果とfqz誘起光子反束効果による量子非エルミート現象を予測する。
我々は,非線形エミッタを,自減衰率がバンド構造を形成する崩壊ボソニックモードの浴槽に結合した,貯留層工学を備えた量子光学プラットフォームを考える。
発散バンドを工学することで、分数指数を持つ代数的スケーリング(FQZ効果)を通じて、発散器の自然放出を抑制することができる。
この分数スケーリングは、伝統的な閉バスのコンテキストとは異なる、散逸帯の端付近の状態の発散密度から生じる。
弱非線形性においても駆動エミッタの定常状態におけるfqz誘起強い光子反束を求める。
注目すべきことに、古典的なアナログを持たない光子の準ポアソニアン量子統計は、非ハーミティティの主要な役割に由来する。
我々のセットアップは、散逸結合を持つ格子モデルの設計に使用される技術で実験的に実現可能である。
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