論文の概要: Two emitters coupled to a bath with Kerr-like non-linearity: Exponential decay, fractional populations, and Rabi oscillations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.10203v1
• Date: Wed, 20 Jul 2022 21:43:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 07:49:30.851235
• Title: Two emitters coupled to a bath with Kerr-like non-linearity: Exponential decay, fractional populations, and Rabi oscillations
• Title（参考訳）: カー様非線形性を有する浴に結合した2つのエミッタ:指数的減衰、分数集団、ラビ振動
• Authors: J. Talukdar and D. Blume
• Abstract要約: 1次元の非自明な導波路に弱結合する2つの非相互作用性2レベルエミッタを考える。 ウェーブガイドは、散乱連続体に加えて、二体境界状態のサポートも検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider two non-interacting two-level emitters that are coupled weakly to a one-dimensional non-linear wave guide. Due to the Kerr-like non-linearity, the wave guide considered supports -- in addition to the scattering continuum -- a two-body bound state. As such, the wave guide models a bath with non-trivial mode structure. Solving the time-dependent Schr\"odinger equation, the radiation dynamics of the two emitters, initially prepared in their excited states, is presented. Changing the emitter frequency such that the two-emitter energy is in resonance with one of the two-body bound states, radiation dynamics ranging from exponential decay to fractional populations to Rabi oscillations is observed. Along with the detuning, the dependence on the separation of the two emitters is investigated. Approximate reduced Hilbert space formulations, which result in effective emitter-separation and momentum dependent interactions, elucidate the underlying physical mechanisms and provide an avenue to showcase the features that would be absent if the one-dimensional wave guide did not contain a non-linearity. Our theoretical findings apply to a number of experimental platforms and the predictions can be tested with state-of-the-art technology. In addition, the weak-coupling Schr\"odinger equation based results provide critical guidance for the development of master equation approaches.
• Abstract（参考訳）: 1次元非線形導波路に弱結合する2つの非相互作用性2レベルエミッタを考える。 カーのような非線形性のため、ウェーブガイドは散乱連続体に加えて2体結合状態も支持すると考えられる。 このように、ウェーブガイドは非自明なモード構造を持つ浴槽をモデル化する。 時間依存schr\"odinger方程式の解法として、2つのエミッタの放射ダイナミックス(当初は励起状態)が示される。 2エミッタエネルギーが2体結合状態の1つと共鳴するようにエミッタ周波数を変化させることにより、指数的減衰から分数集団、ラビ振動に至る放射ダイナミクスが観測される。 このデチューニングとともに、2つのエミッタの分離に対する依存性について検討する。 近似的なヒルベルト空間の定式化は、有効エミッタ分離と運動量依存相互作用を生じさせ、基礎となる物理メカニズムを解明し、1次元の波動ガイドに非線形性が含まれていない場合に欠如する特徴を示す道筋を与える。 理論的な知見は,多くの実験プラットフォームに適用され,その予測は最先端技術で検証できる。 さらに、弱結合のschr\"odinger方程式に基づく結果は、マスター方程式法の開発に重要な指針を与える。

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