論文の概要: Engineering Optomechanically Induced Transparency by coupling a qubit to a spinning resonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.07330v1
• Date: Thu, 13 Oct 2022 20:02:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 16:46:38.222713
• Title: Engineering Optomechanically Induced Transparency by coupling a qubit to a spinning resonator
• Title（参考訳）: 量子ビットと回転共振器の結合による光学的透過性
• Authors: Jessica Burns, Owen Root, Hui Jing, and Imran M. Mirza
• Abstract要約: 2レベル量子エミッタ(QEまたはqubit)と光学的に結合したポンププローブ駆動ハイブリッド光機械リング共振器のスペクトル特性について検討する。 本研究では、単一QEの存在と回転オプティメカル共振器の光発振ギャラリーモードが、プローブ光の不整合性を変化させる方法について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We theoretically study the spectral properties of a pump-probe driven hybrid spinning optomechanical ring resonator optically coupled with a two-level quantum emitter (QE or qubit). Recently we have shown [arXiv:1810.03709] that in the absence of the emitter the coupled cavity version of this setup is not only capable of nonreciprocal light propagation but can also exhibit slow & fast light propagation. In this work, we investigate in what ways the presence of a single QE coupled with the optical whispering gallery modes of the spinning optomechanical resonator can alter the probe light nonreciprocity. Under the weak-excitation assumption and mean-field approximation, we find that the interplay between the rotational/spinning Sagnac-effect and the qubit coupling can lead to the enhancement both in the optomechanically induced transparency (OMIT) peak value and in the width of the transparency window due to the opening of qubit-assisted back reflection channel. However, compared to the no-qubit case, we notice that such an enhancement comes at the cost of degrading the group delay in probe light transmission by a factor of 1/2 for clockwise rotary directions. The target applications of these results can be in the areas of quantum circuitry and in non-reciprocal quantum communication protocols where QEs are a key component.
• Abstract（参考訳）: 2レベル量子エミッタ (QE, qubit) と光学的に結合したポンプ・プローブ駆動ハイブリッド光機械リング共振器のスペクトル特性を理論的に検討する。 最近我々は,エミッタが存在しない場合,この装置の共用キャビティバージョンは非相互光伝搬が可能なだけでなく,低速光伝搬を示すことができることを示した。 本研究では、回転光機械共振器の光ささやきギャラリーモードと単一のqeの存在が、プローブ光非相反性をどのように変化させるかについて検討する。 弱励起仮定と平均場近似により, 回転・回転サーニャック効果とキュービットカップリングとの相互作用は, 量子力学的に誘起される透明度(omit)のピーク値と, キュービット支援バックリフレクションチャネルの開口による透明性ウインドウの幅の両方において増大することがわかった。 しかし、非量子の場合と比較して、そのような拡張は、プローブ光伝送における群遅延を、時計回りの回転方向の1/2因子で劣化させるコストがかかることに気付く。 これらの結果のターゲットとなる応用は、量子回路の分野と、qesが鍵となる非相反的な量子通信プロトコルである。

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