論文の概要: Deterministic generation of multi-photon bundles in a quantum Rabi model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.03619v2
• Date: Mon, 27 Mar 2023 08:09:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 02:28:15.906748
• Title: Deterministic generation of multi-photon bundles in a quantum Rabi model
• Title（参考訳）: 量子ラビモデルにおける多光子束の決定論的生成
• Authors: Cheng Liu, Jin-Feng Huang, Lin Tian
• Abstract要約: 本稿では,量子ラビモデルにおける仮想励起による多光子束を生成する手法を提案する。 駆動パルスは、量子ラビモデルの固有状態から複数の光子の決定論的放出を誘導することを示す。 出力光子の一般化された2次相関関数を計算し、出力された光子が反有界多光子束を形成することを明らかにした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.475750944627122
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Multi-photon bundle states are crucial for a broad range of applications such as quantum metrology, quantum lithography, quantum communication, and quantum biology. Here we propose a scheme that generates multi-photon bundles via virtual excitations in a quantum Rabi model. Our approach utilizes a {\Xi}-type three-level atom, where the upper two levels are coupled to a cavity field to form a quantum Rabi model with ultrastrong coupling, and the transition between the lower two levels is driven by two sequences of Gaussian pulses. We show that the driving pulses induce deterministic emission of multiple photons from the eigenstates of the quantum Rabi model via the stimulated Raman adiabatic passage technique, and hence can create bundles of multiple photons on-demand in the cavity output field. We calculate the generalized second-order correlation functions of the output photons, which reveal that the emitted photons form antibunched multi-photon bundles.
• Abstract（参考訳）: 多光子束状態は、量子メトロロジー、量子リソグラフィ、量子通信、量子生物学といった幅広い応用に不可欠である。 本稿では,量子ラビモデルにおいて仮想励起により多光子束を生成するスキームを提案する。 このアプローチでは、上2つの準位がキャビティ場と結合して超強結合を持つ量子ラビモデルを形成し、下2つの準位間の遷移はガウスパルスの2つの列によって駆動される、 {\xi}型3準位原子を用いる。 駆動パルスは, 量子ラビモデルの固有状態から, 刺激されたラマン断熱流路技術を用いて複数の光子の決定論的放出を誘導し, キャビティ出力場に要求される複数の光子の束を生成することができることを示す。 出力光子の一般化された2次相関関数を計算し、出力された光子が反有界多光子束を形成することを明らかにした。

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