論文の概要: Photon-photon interaction mediated by a virtual photon in a nonlinear
microcavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.11676v1
- Date: Sun, 23 Apr 2023 15:02:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 17:04:28.850382
- Title: Photon-photon interaction mediated by a virtual photon in a nonlinear
microcavity
- Title（参考訳）: 非線形マイクロキャビティにおける仮想光子による光子-光子相互作用
- Authors: Mengdi Zhao and Kejie Fang
- Abstract要約: 本研究では,初めて量子エミッタを用いることなく光子-光子相互作用を実現する。
光子相互作用は真空の量子揺らぎである仮想光子によって媒介される。
我々の研究は、単一光子レベルの量子光を制御するために、高工学的なバルク光学非線形性を利用する新しいアプローチを提案する。
- 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: Interactions between single photons play a crucial role in both fundamental
physics and quantum technologies. So far, only a few demonstrations of photon
interactions have been accomplished using quantum emitters that are strongly
coupled to optical cavities or excited to Rydberg states. In this study, we
achieve photon-photon interaction without the use of quantum emitters for the
first time, in a monolithic waveguide-coupled microcavity with intrinsic
$\chi^{(2)}$ nonlinearity and engineered dissipation. The photon interaction is
mediated by a virtual photon, which is the quantum fluctuation of the vacuum.
This leads to strong quantum correlations between transported photons,
exhibiting repulsive, attractive, or tunneling behavior. Our work presents a
novel approach to harnessing highly-engineerable bulk optical nonlinearities
for controlling quantum light at the single-photon level, which has
far-reaching implications for nonlinear optical quantum information processing
and quantum networking.
- Abstract（参考訳）: 単一光子間の相互作用は、基礎物理学と量子技術の両方において重要な役割を果たす。
今のところ、光子相互作用のデモは、光学共振器に強く結合するか、ライドバーグ状態に励起される量子エミッタを用いて行われている。
本研究では,不定形導波路結合型マイクロキャビティにおいて,量子エミッタを使わずに光子-光子相互作用を実現する。
光子相互作用は真空の量子揺らぎである仮想光子によって媒介される。
これにより、輸送された光子間の強い量子相関が生じ、反発性、魅力的な、またはトンネル作用を示す。
本研究は, 単一光子レベルにおける量子光の制御に高機能なバルク光非線形性を利用する新しい手法を提案する。
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