論文の概要: State Carving in a Chirally-Coupled Atom-Nanophotonic Cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13927v3
• Date: Tue, 18 Apr 2023 04:01:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-19 17:55:08.901601
• Title: State Carving in a Chirally-Coupled Atom-Nanophotonic Cavity
• Title（参考訳）: キラル結合原子ナノフォトニックキャビティにおける状態彫り
• Authors: W. S. Hiew and H. H. Jen
• Abstract要約: 本研究では,原子-フォトニック共振器の反射率スペクトルについて検討した。 我々の結果は、多ビット状態の量子工学への道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Coherent quantum control of multiqubit systems represents one of the challenging tasks in quantum science and quantum technology. Here we theoretically investigate the reflectivity spectrum in an atom-nanophotonic cavity with collective nonreciprocal couplings. In the strong-coupling regime with a high cooperativity, we theoretically predict distinct on-resonance spectral dips owing to destructive interferences of chiral couplings. Due to the well-separated multiple dips in the spectrum, a contrasted reflectivity suggests a new control knob over the desired entangled state preparation. We propose to utilize such atom-nanophotonic cavity to quantum engineer the atomic internal states via photon-mediated dipole-dipole interactions and the chirality of decay channels, where the atomic Bell state and W states for arbitrary number of atoms can be tailored and heralded by state carving in the single-photon reflection spectrum. Our results pave the way toward quantum engineering of multiqubit states and offer new opportunities for coherent and scalable multipartite entanglement transport in atoms coupled to nanophotonic devices.
• Abstract（参考訳）: マルチキュービットシステムのコヒーレント量子制御は、量子科学と量子技術における課題の1つである。 ここでは,集合的非相反結合を持つ原子-ナノフォトニックキャビティの反射スペクトルを理論的に検討する。 高い協調性を有する強結合系では, キラルカップリングの破壊的干渉により, 異なる共振スペクトルディップを理論的に予測する。 スペクトルの分離された多重ディップのため、コントラスト反射度は、所望の絡み合った状態の準備に対して新しい制御ノブを示唆する。 このような原子-ナノフォトニックキャビティを、光子による双極子-双極子相互作用と崩壊チャネルのキラリティーを介して原子内部状態の量子工学に利用し、任意の数の原子に対する原子ベル状態とw状態が、単一光子反射スペクトルにおける状態彫りによって調整・保持可能であることを提案する。 我々は,マルチ量子ビット状態の量子工学への道を開き,ナノフォトニックデバイスに結合した原子内のコヒーレントでスケーラブルなマルチパーティタイト絡み合い輸送の新たな機会を提供する。

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