論文の概要: Deterministic single-photon source in the ultrastrong coupling regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.06334v1
• Date: Fri, 11 Nov 2022 16:35:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-19 18:19:13.943686
• Title: Deterministic single-photon source in the ultrastrong coupling regime
• Title（参考訳）: 超強結合系における決定論的単一光子源
• Authors: Jie Peng, Jianing Tang, Pinghua Tang, Zhongzhou Ren, Junlong Tian, Nancy Barraza, Gabriel Alvarado Barrios, Lucas Lamata, Enrique Solano, and F. Albarran-Arriagada
• Abstract要約: 回路QEDにおける決定論的単一光子源を提案する。 刺激されたラマン断熱通路とは異なり、システムは光子放出後に自動的に別の周期の初期状態に戻る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3774094364890623
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Deterministic single-photon sources are important and ubiquitous in quantum information protocols. However, to the best of our knowledge, none of them work in the ultrastrong light-matter coupling regime, and each excitation process can only emit one photon. We propose a deterministic single-photon source in circuit QED which can work in the ultrastrong coupling regime. Here, two qubits are excited simultaneously in one process and two deterministic single photons can be sequentially emitted with an arbitrary time separation. This happens through two consecutive adiabatic transfers along the one-photon solutions of the two-qubit Rabi and Jaynes-Cummings model, which has constant eigenenergy in the whole coupling regime. Unlike the stimulated Raman adiabatic passage, the system goes back to the initial state of another period automatically after photon emission. Our scheme can approach unity single-photon efficiency, indistinguishability, and purity simultaneously. With the assistance of the Stark shift, a deterministic single photon can be generated within a time proportional to the inverse of the resonator frequency.
• Abstract（参考訳）: 決定論的単一光子源は量子情報プロトコルにおいて重要かつユビキタスである。 しかし、我々の知る限りでは、いずれも超強光子カップリングでは機能せず、それぞれの励起過程は1つの光子しか放出できない。 超強結合系で機能する回路qedにおける決定論的単一光子源を提案する。 ここで、2つの量子ビットは1つのプロセスで同時に励起され、2つの決定論的単一光子は任意の時間分離で順次放出される。 これは、2量子ビットのrabiとjaynes-cummingsモデルの1光子溶液に沿った2つの連続した断熱移動によって起こる。 刺激されたラマン断熱通路とは異なり、システムは光子放出後自動的に別の周期の初期状態に戻る。 本手法は単光子効率, 識別性, 純度を同時に行うことができる。 スタークシフトの補助により、共振器周波数の逆数に比例した時間内に決定論的単光子を生成することができる。

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