論文の概要: Resonance fluorescence of a chiral artificial atom

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.11400v1
• Date: Wed, 21 Dec 2022 22:59:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 05:54:00.611903
• Title: Resonance fluorescence of a chiral artificial atom
• Title（参考訳）: キラル人工原子の共鳴蛍光
• Authors: Chaitali Joshi, Frank Yang, and Mohammad Mirhosseini
• Abstract要約: マイクロ波光導波路に強い一方向結合を有する超伝導人工原子を実証する。 我々の実証では、キラル量子光学のパラダイムの中で追求されるいくつかの重要な機能を実現するための超伝導ハードウェアプラットフォームが紹介された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.28675177318965034
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We demonstrate a superconducting artificial atom with strong unidirectional coupling to a microwave photonic waveguide. Our artificial atom is realized by coupling a transmon qubit to the waveguide at two spatially separated points with time-modulated interactions. Direction-sensitive interference arising from the parametric couplings in our scheme results in a non-reciprocal response, where we measure a forward/backward ratio of spontaneous emission exceeding 100. We verify the quantum nonlinear behavior of this artificial chiral atom by measuring the resonance fluorescence spectrum under a strong resonant drive and observing well-resolved Mollow triplets. Further, we demonstrate chirality for the second transition energy of the artificial atom and control it with a pulse sequence to realize a qubit-state-dependent non-reciprocal phase on itinerant photons. Our demonstration puts forth a superconducting hardware platform for the scalable realization of several key functionalities pursued within the paradigm of chiral quantum optics, including quantum networks with all-to-all connectivity, driven-dissipative stabilization of many-body entanglement, and the generation of complex non-classical states of light.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波フォトニック導波路に強い一方向結合を持つ超伝導人工原子を示す。 我々の人工原子は、トランスモン量子ビットを2つの空間分離点で導波路と時間変調相互作用で結合することによって実現される。 提案手法におけるパラメトリックカップリングによる指向性干渉は非相互応答となり, 自発放射の前方/後方比が100を超えている。 この人工キラル原子の量子非線形挙動を、強い共鳴駆動下で共鳴蛍光スペクトルを計測し、よく解かれたモルロー三重項を観測することで検証する。 さらに, 人工原子の第2遷移エネルギーに対するキラリティを示し, パルスシーケンスで制御し, 繰り返し光子上でのクビット状態依存非相互位相を実現する。 実験では,全ての接続性を持つ量子ネットワーク,多体絡みの駆動散逸安定化,複雑な非古典的光状態の発生など,キラル量子光学のパラダイムで追求されたいくつかの重要な機能をスケーラブルに実現するための超伝導ハードウェアプラットフォームを提示する。

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