論文の概要: Spectral Engineering of Cavity-Protected Polaritons in an Atomic
Ensemble with Controlled Disorder
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.12088v1
- Date: Thu, 25 Aug 2022 13:40:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-29 21:14:18.989573
- Title: Spectral Engineering of Cavity-Protected Polaritons in an Atomic
Ensemble with Controlled Disorder
- Title(参考訳): 制御障害を有する原子アンサンブルにおけるキャビティ保護ポラリトンのスペクトル工学
- Authors: Mohamed Baghdad, Pierre-Antoine Bourdel, Sylvain Schwartz, Francesco
Ferri, Jakob Reichel, Romain Long
- Abstract要約: 乱れた状態から2つの共鳴しか持たない極性状態への遷移を観察する。
本研究では, 動的に変調されたTavis-Cummingモデルにより, 障害から保護された狭い偏光子共鳴のコームを生成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The paradigm of $N$ quantum emitters coupled to a single cavity mode appears
in many situations ranging from quantum technologies to polaritonic chemistry.
The ideal case of identical emitters is elegantly modeled in terms of symmetric
states, and understood in terms of polaritons. In the practically relevant case
of an inhomogeneous frequency distribution, this simple picture breaks down and
new and surprising features appear. Here we leverage the high degree of control
in a strongly coupled cold atom system, where for the first time the ratio
between coupling strength and frequency inhomogeneities can be tuned. We
directly observe the transition from a disordered regime to a polaritonic one
with only two resonances. The latter are much narrower than the frequency
distribution, as predicted in the context of ''cavity protection''. We find
that the concentration of the photonic weight of the coupled light-matter
states is a key parameter for this transition, and demonstrate that a simple
parameter based on statistics of transmission count spectra provides a robust
experimental proxy for this theoretical quantity. Moreover, we realize a
dynamically modulated Tavis-Cumming model to produce a comb of narrow polariton
resonances protected from the disorder, with potential applications to quantum
networks.
- Abstract(参考訳): 1つのキャビティモードに結合した$n$量子エミッターのパラダイムは、量子技術からポーラリトニック化学まで、様々な状況で現れる。
同一のエミッターの理想的なケースは対称状態の観点でエレガントにモデル化され、ポラリトンの観点から理解される。
不均質な周波数分布の実際に関連する場合、この単純な図は分解され、新しく驚くべき特徴が現れる。
ここでは, 強結合型冷媒系において, 結合強度と周波数不均一性の比を初めて調整できる高次制御を利用する。
乱れた状態から2つの共鳴しか持たない極性状態への移行を直接観察する。
後者は'キャビティ保護'の文脈で予測されるように、周波数分布よりもはるかに狭い。
結合した光物質状態のフォトニック重量の濃度は、この遷移の鍵となるパラメータであり、送信数スペクトルの統計に基づく単純なパラメータが、この理論量に対して堅牢な実験的プロキシを提供することを示す。
さらに、障害から保護された狭い偏光子共鳴のコームを生成するために動的に変調されたTavis-Cummingモデルが実現され、量子ネットワークへの応用が期待できる。
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