論文の概要: Analyzing the collective emission of a Rydberg-blockaded single-photon
source based on an ensemble of thermal atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03937v3
- Date: Tue, 28 Nov 2023 12:57:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-30 16:53:58.782646
- Title: Analyzing the collective emission of a Rydberg-blockaded single-photon
source based on an ensemble of thermal atoms
- Title（参考訳）: 熱原子のアンサンブルに基づくRydberg-blockaded単一光子源の集合放出の解析
- Authors: Jan A. P. Reuter, Max M\"ausezahl, Felix Moumtsilis, Tilman Pfau,
Tommaso Calarco, Robert L\"ow, Matthias M. M\"uller
- Abstract要約: マイクロセル中のルビジウム原子の熱蒸気中の単一光子源の実現可能性について数値解析を行った。
3つの長方形レーザーパルスによる励起過程において、系のコヒーレントダイナミクスをヒルベルト空間でシミュレートする。
単一励起の集団崩壊は高速かつ指向的な光子放出につながり、さらにスピンエコーに類似したパルス列は光子の方向性を高める。
- 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: An ensemble of Rubidum atoms can be excited with lasers such that it evolves
into an entangled state with just one collective excitation within the Rydberg
blockade radius. The decay of this state leads to the emission of a single,
antibunched photon. For a hot vapor of Rubidium atoms in a micro cell we
numerically study the feasibility of such a single-photon source under
different experimental conditions like the atomic density distribution and the
choice of electronic states addressed by the lasers. For the excitation process
with three rectangular lasers pulses, we simulate the coherent dynamics of the
system in a truncated Hilbert space. We investigate the radiative behavior of
the moving Rubidum atoms and optimize the laser pulse sequence accordingly. We
find that the collective decay of the single-excitation leads to a fast and
directed photon emission and further, that a pulse sequence similar to a spin
echo increases the directionality of the photon. Finally, we analyze the
residual double-excitations and find that they do not exhibit these collective
decay properties and play only a minor deleterious role.
- Abstract（参考訳）: ルビドゥム原子のアンサンブルはレーザーによって励起され、リドベルク封鎖半径内の1つの集合励起で絡み合った状態へと進化する。
この状態の崩壊は、単一の反結合光子の放出につながる。
マイクロセル中のルビジウム原子の高温蒸気について、原子密度分布やレーザーによる電子状態の選択のような異なる実験条件下で、そのような単一光子源の有効性を数値的に研究する。
3つの長方形レーザーパルスを用いた励起過程について, 切断ヒルベルト空間における系のコヒーレントダイナミクスをシミュレートする。
移動するルビジウム原子の放射挙動を調査し,それに応じてレーザーパルスシーケンスを最適化する。
単一励起の集団的崩壊は高速で指向的な光子放出につながり、さらにスピンエコーに似たパルスシーケンスは光子の方向性を高めることが判明した。
最後に,残余の二重励起を解析し,これら集合的崩壊特性を示さず,小さな有害な役割のみを果たすことを見出した。
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