論文の概要: Dark-state induced trapping law in single-photon emission from multiple quantum emitters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.10682v1
• Date: Mon, 19 Jun 2023 03:06:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-21 19:16:05.295500
• Title: Dark-state induced trapping law in single-photon emission from multiple quantum emitters
• Title（参考訳）: 複数の量子エミッタからの単一光子放出における暗黒状態誘起トラップ則
• Authors: Lei Qiao, Jiangbin Gong
• Abstract要約: 導波路系における単一光子集団力学を有限帯域の光子チャネルと量子エミッタのアンサンブルからなる導波路系で検討する。 この結果から,励起エミッタの数がシステム内のエミッタの総数よりはるかに少ない場合,単一光子集合放出が強く抑制される可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0723935272906462
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the single-photon collective dynamics in a waveguide system consisting of the photon channel with a finite bandwidth and an ensemble of quantum emitters. The size of the volume of these quantum emitters is ignorable when compared with the wavelength of the radiation photons. Based on the analytical calculations beyond the Wigner-Weisskopf and Markovian theories, we present exact solutions to the time evolution of the excited emitters with collective effects. Different from the trapping effect caused by photon-emitter bound states, we find that the dark states in the systems lead to a universal trapping behavior independent of the bosonic bath and the coupling strength between photons and emitters. Instead, the trapping is solely determined by the number of initially excited emitters and the total number of emitters. We demonstrate that such a trapping law can persist even when there are more than one type of emitters in the system. Our findings lead to the prediction that single-photon collective emissions can be strongly suppressed if the number of excited emitters is much less than the total number of emitters in the system.
• Abstract（参考訳）: 導波路系における単一光子集団力学を有限帯域の光子チャネルと量子エミッタのアンサンブルからなる導波路系で検討する。 これらの量子エミッタの体積の大きさは、放射光子の波長と比較すると無視できる。 wigner-weisskopf と markovian 理論を超越した解析計算に基づいて,励起エミッタの時間発展に対する厳密な解を集合効果で提示する。 光子-エミッタ結合状態によるトラップ効果とは異なり、系内の暗黒状態はボソニック浴と光子とエミッターの結合強度とは無関係に普遍的なトラップ挙動をもたらすことが判明した。 その代わり、トラップは初期励起エミッタの数と総エミッタ数のみによって決定される。 このようなトラップ法則は、システム内に複数のタイプのエミッタが存在する場合でも持続可能であることを示す。 この結果から,励起エミッタの数がシステム内のエミッタの総数よりはるかに少ない場合,単一光子集合放出が強く抑制される可能性が示唆された。

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