論文の概要: Quantum feedback control of a two-atom network closed by a semi-infinite waveguide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.06373v1
• Date: Sat, 10 Jun 2023 07:40:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-13 19:24:22.442517
• Title: Quantum feedback control of a two-atom network closed by a semi-infinite waveguide
• Title（参考訳）: 半無限導波路で閉じた2原子ネットワークの量子フィードバック制御
• Authors: Haijin Ding, Guofeng Zhang, Mu-Tian Cheng, Guoqing Cai
• Abstract要約: 2つの原子が半無限導波路と結合するコヒーレントフィードバックネットワークのダイナミクスについて検討する。 光子は、原子と導波路の間の非キラルまたはキラル結合を介して導波路に放出される。 導波路内のフォトニック状態は、周波数領域と空間領域とで解析される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9925597114689815
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The purpose of this paper is to study the dynamics of a coherent feedback network where two two-level atoms are coupled with a semi-infinite waveguide. In this set-up, the two-level atoms can work as the photon source, and the photons can be emitted into the waveguide via the nonchiral or chiral couplings between the atom and the waveguide, according to whether the coupling strengths between the atoms and different directional propagating modes in the waveguide are identical or not. For the photon emitted by one of the two atoms, it can be reflected by the terminal mirror, or interact with the other atom, and then the photon can re-interact with the former atom. When the two atoms are both initially excited, finally there can be two-photon, one-photon or zero-photon states in the waveguide via the spontaneous emission and feedback interactions, and this is influenced by the locations of the atoms and the chirality of the coupling between the atom and the waveguide. Similarly, if only one of the two atoms is initially excited, there can be zero or one photon in the waveguide. Thus we can control the number of the photons in the waveguide and the atomic states by tuning the feedback loop length and the chiral couplings between the atom and waveguide. The photonic state in the waveguide is analyzed in the frequency domain and the spatial domain, and the transient process of photon emissions can be better understood based on the comprehensive analysis in these two domains.
• Abstract（参考訳）: 本研究の目的は、2つの2レベル原子が半無限導波路と結合するコヒーレントフィードバックネットワークのダイナミクスを研究することである。 このセットアップでは、2レベル原子が光子源として機能し、光子が導波路内の原子と異なる方向伝播モードとの結合強度が同一であるか否かに応じて、原子と導波路の間の非キラル結合またはキラル結合を介して導波路に放出される。 2つの原子のうちの1つから放出される光子は、終端ミラーで反射するか、他の原子と相互作用し、光子は元の原子と再相互作用することができる。 2つの原子が最初に励起されると、2光子、1光子またはゼロ光子状態が自発的放出とフィードバック相互作用を介して導波路に存在し、これは原子の位置と原子と導波路の間の結合のキラリティーに影響される。 同様に、2つの原子のうち1つだけが初期励起の場合、導波路にゼロまたは1つの光子が存在する。 したがって、フィードバックループの長さと原子と導波路の間のキラル結合をチューニングすることにより、導波路と原子状態における光子数を制御できる。 導波路内のフォトニック状態は周波数領域と空間領域で解析され、この2つの領域の包括的解析に基づいて光子放出の過渡過程をよりよく理解することができる。

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