論文の概要: Limits of single-photon storage in a single $\Lambda$-type atom
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.01559v1
- Date: Wed, 4 Jan 2023 12:01:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-08 22:09:15.551651
- Title: Limits of single-photon storage in a single $\Lambda$-type atom
- Title（参考訳）: 1つの$\lambda$-type atomにおける単一光子ストレージの限界
- Authors: Zhi-Lei Zhang and Li-Ping Yang
- Abstract要約: 保存速度は, 関連する励起状態の総減衰速度によって最終的に制限されることを示す。
完全な単一光子貯蔵は、カイラル導波路またはサニャック干渉計を用いて達成できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.19841678851784
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically investigate the limits of single-photon storage in a single
$\Lambda$-type atom, specifically the trade-off between storage efficiency and
storage speed. A control field can be exploited to accelerate the storage
process without degrading efficiency too much. We show that the storage speed
is ultimately limited by the total decay rate of the involved excited state.
For a single-photon pulse propagating in a regular one-dimensional waveguide,
the storage efficiency has an upper limit of $50 \%$. Perfect single-photon
storage can be achieved by using a chiral waveguide or the Sagnac
interferometry. By comparing the storage efficiencies of Fock-state and
coherent-state pulses, we reveal the influence of quantum statistics of light
on photon storage at the single-photon level. Our results could pave a new way
for the optimization of single-photon storage.
- Abstract（参考訳）: 理論上は、1つの$\lambda$型原子における単一光子ストレージの限界、特にストレージ効率とストレージ速度のトレードオフを調査した。
制御フィールドは、効率をあまり低下させることなく、保存プロセスを加速するために利用することができる。
保存速度は, 関連する励起状態の総減衰速度によって最終的に制限されることを示す。
通常の1次元導波路で伝播する単一光子パルスに対して、記憶効率は50 \%$の上限を持つ。
完全な単一光子貯蔵は、カイラル導波路またはサニャック干渉計を用いて達成できる。
フォック状態とコヒーレント状態パルスの貯蔵効率を比較することで、光の量子統計が光子レベルの光子貯蔵に与える影響を明らかにする。
この結果は、単一光子ストレージの最適化に新たな方法をもたらす可能性がある。
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