論文の概要: Extreme subradiance from two-band Bloch oscillations in atomic arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.15071v1
• Date: Mon, 27 Mar 2023 10:23:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-28 16:00:24.828905
• Title: Extreme subradiance from two-band Bloch oscillations in atomic arrays
• Title（参考訳）: 原子配列における2バンドブロッホ振動の極端サブラグランス
• Authors: Luojia Wang, Da-Wei Wang, Luqi Yuan, Yaping Yang, and Xianfeng Chen
• Abstract要約: 有限サイズ原子配列における自発崩壊時間よりも12桁も大きい時間スケールでエキゾチックサブ放射を実現できることを示す。 また,超ラジアント状態とサブラジアント状態との制御可能なスイッチングの可能性も指摘し,量子ストレージへの応用の可能性も示唆した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.535603310837171
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Atomic arrays provide an important quantum optical platform with photon-mediated dipoledipole interactions, which can be engineered to realize key applications in quantum information processing. A major obstacle for such application is the fast decay of the excited states. By controlling two-band Bloch oscillations in an atomic array under external magnetic field, here we show that exotic subradiance can be realized and maintained at a time scale upto 12 orders of magnitude larger than the spontaneous decay time in atomic arrays with the finite size. The key finding is to show a way for preventing the wavepacket of excited states scattering into the dissipative zone inside the free space light cone, which therefore leads to the excitation staying at a subradiant state for extremely long decay time. We show that such operation can be achieved by introducing a spatially linear potential from external magnetic field in atomic arrays and then manipulating interconnected two-band Bloch oscillations along opposite directions. Our results also point out the possibility of controllable switching between superradiant and subradiant states, which leads to potential applications in quantum storage.
• Abstract（参考訳）: 原子配列は光子を介する双極子相互作用を持つ重要な量子光学プラットフォームを提供し、量子情報処理における重要な応用を実現するために設計することができる。 このような応用の大きな障害は、励起状態の高速崩壊である。 本稿では,原子配列内の2バンドブロッホ振動を外部磁場下で制御することにより,有限の大きさの原子配列の自発的崩壊時間よりも最大12桁大きい時間スケールでエキゾチックなサブラジアンを実現できることを示す。 鍵となる発見は、自由空間光円錐内の散逸帯に散乱する励起状態の波束を阻止する方法を示し、したがって非常に長い崩壊期間、亜ラジカル状態に留まる励起をもたらす。 原子配列内の外部磁場からの空間線形ポテンシャルを導入し、相互に結合した2バンドブロッホ振動を反対方向に操作することにより、そのような動作が可能となることを示す。 また,超ラジアント状態とサブラジアント状態の制御可能な切り替えの可能性も指摘し,量子ストレージの応用の可能性も示唆した。

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