論文の概要: A Zero-Threshold PT-Symmetric Polariton-Raman Laser

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.17475v3
• Date: Thu, 27 Jul 2023 17:26:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-07-28 19:39:25.488746
• Title: A Zero-Threshold PT-Symmetric Polariton-Raman Laser
• Title（参考訳）: ゼロThreshold PT-Symmetric Polariton-Ramanレーザー
• Authors: Avijit Dhara, Devarshi Chakrabarty, Pritam Das, Kritika Ghosh, Ayan Roy Chaudhuri, Sajal Dhara
• Abstract要約: 励起子-ポラリトン共振ラマン散乱を利用したPT対称ゼロ閾値ポラリトン-ラマンレーザーの実証を行った。 量子状態におけるPT対称性の実現と、したがってゼロ閾値レーザーは量子情報への応用を開放し、空洞量子力学における新しい研究活動を刺激することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Parity-time (PT)-symmetry in the classical regime has been realized in optics by introducing loss and gain in electromagnetic wave propagation which has yielded numerous applications like nonreciprocal propagation and finite threshold single-mode lasers. However, PT-symmetry in the quantum regime so far remains elusive. Here, we demonstrate a PT-symmetric zero-threshold polariton-Raman laser by utilizing stimulated resonant Raman scattering of polarized exciton-polaritons. By pumping resonantly at the exceptional point of polariton bands with non-Hermitian topology, a quantum PT-symmetric phase is realized when the Raman-active phonon mode frequencies match with the polariton mode frequency difference. The PT-symmetric phase corresponding to zero-threshold lasing can be switched to PT broken phase showing a finite threshold via cavity detuning by the variation of bath temperature or pump polarization. Our realization of PT-symmetry in the quantum regime and consequently the zero-threshold laser can open up applications in quantum information and stimulate new research activities in cavity quantum electrodynamics.
• Abstract（参考訳）: 古典的状態におけるパリティ時間(pt)対称性は、非相互伝播や有限しきい値単一モードレーザーのような多くの応用をもたらす電磁波伝搬の損失とゲインを導入することで、光学において実現されている。 しかし、量子状態におけるpt対称性は未だ解明されていない。 偏光励起子-偏光子による励起共鳴ラマン散乱を利用したpt対称偏光子-ラマンレーザーの実証を行った。 非エルミート位相を持つポラリトンバンドの例外点を共鳴励起することにより、ラマンアクティブフォノンモード周波数がポラリトンモード周波数差と一致する場合に量子pt対称位相を実現する。 ゼロ閾値ラシングに対応するPT対称相を、浴温度の変動やポンプ偏光によるキャビティデチューニングにより有限しきい値を示すPT破壊相に切り替えることができる。 量子状態におけるPT対称性の実現と、したがってゼロ閾値レーザーは量子情報への応用を開放し、空洞量子力学における新しい研究活動を刺激することができる。

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