論文の概要: Spontaneous emission from correlated emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.11348v1
- Date: Tue, 20 Jun 2023 07:31:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-21 15:12:01.013400
- Title: Spontaneous emission from correlated emitters
- Title（参考訳）: 相関エミッタからの自然放出
- Authors: Offek Tziperman, Gefen Baranes, Alexey Gorlach, Ron Ruimy, Michael
Faran, Nir Gutman, Andrea Pizzi, Ido Kaminer
- Abstract要約: 任意の量子相関を持つ系から自然に放出される光の量子光学状態を求める。
我々の研究は、スーパーモードとサブラジアンスのマルチモードの性質を捉え、発光された光の量子状態におけるエミッタの位置、損失、およびマルコフの力学の役割を示す。
本研究は, 連続可変型量子計算, 通信, センシングにおけるボソニック符号のための多光子量子光の生成と操作のための新しい経路を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Spontaneous emission is a fundamental quantum phenomenon whereby an electron
transitions to a lower energy state while emitting a photon, manifesting across
a plethora of fields from atomic physics and solid-state physics to
astrophysics. Despite its ubiquity, there remain fundamental unanswered
questions about spontaneous emission from systems with quantum correlations.
Quantum correlations have become a critical resource in all platforms of
quantum information science, such as coupled quantum dots and atomic arrays,
enabling observations of previously elusive effects like super- and
subradiance. Despite its significance, many aspects of spontaneous emission
from correlated emitters remain unresolved. Here, we find the quantum-optical
state of light spontaneously emitted from systems with arbitrary quantum
correlations. We show under what conditions the correlations are not lost
during the spontaneous emission but instead, transfer to the output light. The
process of spontaneous emission can then create desired photonic states such as
squeezed and Schrodinger-cat states. Our work captures the multi-mode nature of
super- and subradiance and shows the roles of emitter locations, losses, and
beyond-Markov dynamics on the emitted quantum state of light. We present
manifestations of these effects in both cavity- and waveguide-QED. Our findings
suggest new paths for creating and manipulating multi-photon quantum light for
bosonic codes in continuous-variable-based quantum computation, communications,
and sensing.
- Abstract（参考訳）: 自発放出は、電子が光子を放出しながら低いエネルギー状態に遷移し、原子物理学や固体物理学から天体物理学まで多分野にわたって現れる基本的な量子現象である。
ユビキタスにもかかわらず、量子相関を持つ系からの自発的放出に関する根本的な根拠のない疑問が残っている。
量子相関は、量子ドットや原子配列など、量子情報科学の全てのプラットフォームにおいて重要な資源となり、スーパー放射やサブラディアンスのような以前の不可解な効果の観測を可能にしている。
その重要性にもかかわらず、相関エミッターからの自然放出の多くの側面は未解決のままである。
ここでは、任意の量子相関を持つ系から自然に放出される光の量子光学状態を求める。
自発発光中に相関が失われるのではなく、その代わりに出力光に伝達される条件を示す。
自発的放出の過程は、スクイーズド状態やシュロディンガーキャット状態のような所望のフォトニック状態を作ることができる。
我々の研究はスーパー・サブラディアンスのマルチモードな性質を捉え、放出される光の量子状態におけるエミッタの位置、損失、およびbeyond-markovダイナミクスの役割を示している。
空洞および導波路QEDにおけるこれらの効果を示す。
本研究は, 連続可変量子計算, 通信, センシングにおけるボソニック符号のための多光子量子光の生成と操作のための新しい経路を提案する。
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