論文の概要: Zeno Regime of Collective Emission: Non-Markovianity beyond Retardation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.00722v2
• Date: Fri, 27 Oct 2023 15:40:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-30 18:32:53.389322
• Title: Zeno Regime of Collective Emission: Non-Markovianity beyond Retardation
• Title（参考訳）: Zeno Regime of Collective Emission: Non-Markovianity beyond Retardation
• Authors: Yu-Xiang Zhang
• Abstract要約: 1次元(1D)導波路に結合したサブ波長原子鎖におけるマルコフ過程について検討した。 完全な量子処理と、遅延効果のみを取り入れたアプローチを比較することで、原子励起の人口によって特徴づけられるフィールドメモリ効果が、集団放出においてより顕著であることが分かる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.297524877457939
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: To build up a collective emission, the atoms in an ensemble must coordinate their behavior by exchanging virtual photons. We study this non-Markovian process in a subwavelength atom chain coupled to a one-dimensional (1D) waveguide and find that retardation is not the only cause of non-Markovianity. The other factor is the memory of the photonic environment, for which a single excited atom needs a finite time, the Zeno regime, to transition from quadratic decay to exponential decay. In the waveguide setup, this crossover has a time scale longer than the retardation, thus impacting the development of collective behavior. By comparing a full quantum treatment with an approach incorporating only the retardation effect, we find that the field memory effect, characterized by the population of atomic excitation, is much more pronounced in collective emissions than that in the decay of a single atom. Our results maybe useful for the dissipation engineering of quantum information processings based on compact atom arrays.
• Abstract（参考訳）: 集団放出を起こすために、アンサンブル内の原子は仮想光子を交換することでその挙動を調整しなければならない。 我々は、この非マルコフ過程を1次元(1次元)導波路に結合したサブ波長原子鎖で研究し、非マルコフ性の唯一の原因ではないことを発見した。 もう1つの要因はフォトニック環境の記憶であり、1つの励起原子が2次崩壊から指数崩壊に移行するのに有限時間を必要とするゼノ状態である。 導波路のセットアップでは、このクロスオーバーは遅延よりも長い時間スケールを持ち、集団行動の発生に影響を与える。 完全な量子処理と遅延効果のみを組み込んだアプローチを比較することで、原子励起の集団によって特徴づけられるフィールドメモリ効果は、単一原子の崩壊よりも集団放出においてはるかに顕著であることが分かる。 この結果は、コンパクト原子配列に基づく量子情報処理の散逸工学に有用であると考えられる。

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