論文の概要: Photon emission statistics of a driven microwave cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.01986v2
• Date: Tue, 8 Aug 2023 15:18:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-09 16:51:49.992192
• Title: Photon emission statistics of a driven microwave cavity
• Title（参考訳）: 駆動マイクロ波共振器の光子放射統計
• Authors: Pedro Portugal, Fredrik Brange, Kalle S. U. Kansanen, Peter Samuelsson, and Christian Flindt
• Abstract要約: マイクロ波空洞から放射される光子の外部磁場による共鳴の統計を理論的に検討する。 我々は、光子放射統計量の生成関数を得るために、カウントフィールドにdressしたリンドブラッドマスター方程式を用いる。 長時間の限界において、光子放射統計の因子的累積と、放出電流の大規模偏差統計を解析する。
• 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: Recent experimental advances have made it possible to detect individual quantum jumps in open quantum systems, such as the tunneling of single electrons in nanoscale conductors or the emission of photons from non-classical light sources. Here, we investigate theoretically the statistics of photons emitted from a microwave cavity that is driven resonantly by an external field. We focus on the differences between a parametric and a coherent drive, which either squeezes or displaces the cavity field. We employ a Lindblad master equation dressed with counting fields to obtain the generating function of the photon emission statistics using a theoretical framework based on Gaussian states. We then compare the distribution of photon waiting times for the two drives as well as the $g^{(2)}$-functions of the outgoing light, and we identify important differences between these observables. In the long-time limit, we analyze the factorial cumulants of the photon emission statistics and the large-deviation statistics of the emission currents, which are markedly different for the two drives. Our theoretical framework can readily be extended to more complicated systems, for instance, with several coupled microwave cavities, and our predictions may be tested in future experiments.
• Abstract（参考訳）: 最近の実験的進歩により、ナノスケール導体中の単一電子のトンネル化や非古典光源からの光子放出など、オープン量子系の個々の量子ジャンプを検出できるようになった。 本研究では,外部磁場により共鳴駆動されるマイクロ波共振器から放射される光子の統計を理論的に検討する。 パラメトリックとコヒーレントドライブの違いに着目し,キャビティフィールドを圧縮または変位させる。 ガウス状態に基づく理論的枠組みを用いて,光子放射統計量の生成関数を得るために,計数場を施したlindbladマスター方程式を用いる。 次に、2つのドライブの光子待ち時間の分布と、出射光の$g^{(2)}$-関数を比較し、これらの観測値間の重要な違いを同定する。 長時間の限界において、光子放射統計の因子的累積と、この2つの駆動で顕著に異なる放出電流の大規模偏差統計を解析する。 理論的な枠組みは、マイクロ波共振器を複数組み合わせた、より複雑なシステムにも容易に拡張でき、将来の実験で予測を検証できる。

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