論文の概要: How to read out the phonon number statistics via resonance fluorescence
spectroscopy of a single-photon emitter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.17576v1
- Date: Fri, 30 Jun 2023 11:52:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-03 12:33:30.271615
- Title: How to read out the phonon number statistics via resonance fluorescence
spectroscopy of a single-photon emitter
- Title（参考訳）: 単一光子放出子の共鳴蛍光分光法によるフォノン数統計の読み方
- Authors: Daniel Groll, Fabian Paschen, Pawe{\l} Machnikowski, Ortwin Hess,
Daniel Wigger, Tilmann Kuhn
- Abstract要約: 音速励起はハイブリッド量子システムにおいて有用な相互作用チャネルを構成する。
共鳴蛍光スペクトルにおける単一光子エミッタとサイドバンドの光散乱特性は、音響光学変換に利用することができる。
フランク=コンドン因子の消失により、関連する共鳴遷移が禁じられている状況では、読み出しは不良であることが示されている。
- 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: In today's development of quantum technologies a hybrid integration of
phononic excitations becomes increasingly attractive. As natural quasi-particle
excitations in solid state systems, phonons couple to virtually any other
excitation and therefore constitute a useful interaction channel between
different building blocks in hybrid quantum systems. This work explores how the
efficient light-scattering properties of a single-photon emitter and the
appearance of characteristic sidebands in resonance fluorescence spectra, when
interfaced with an arbitrary phonon quantum state, can be utilized for
acousto-optical transduction. Within reasonable approximations, an analytical
description for the optical spectra in the low excitation limit is developed
which can be used to read the number statistics of the initial phonon state
from a given spectrum. It is shown that the readout is faulty in situations
where relevant resonant transitions are forbidden due to vanishing
Franck-Condon factors, especially when considering spectra with a noisy
background. Two possible solutions to this problem are presented: (A) changing
the detuning of the laser relative to the single-photon emitter which modifies
the relevant resonant transitions, or (B) increasing dissipation of the
single-photon emitter to promote off-resonant transitions.
- Abstract（参考訳）: 今日の量子技術の発展で、フォノン励起のハイブリッド統合はますます魅力的になる。
固体系の自然準粒子励起として、フォノンは他のどの励起とも結合し、したがってハイブリッド量子系における異なる構造ブロック間の有用な相互作用チャネルを構成する。
本研究では、単一光子エミッタの効率的な光散乱特性と共鳴蛍光スペクトルにおける特性側バンドの出現が、任意のフォノン量子状態と相互作用する場合、音響光学変換にどのように利用できるかを考察する。
妥当な近似の中では、所定のスペクトルから初期フォノン状態の数統計を読み取るのに使用できる低励起限界における光学スペクトルの分析的記述が開発されている。
フランク・コンドン因子の消失により関連する共振遷移が禁止されている状況、特に雑音の多い背景のスペクトルを考慮すれば、読み出しに誤りがあることが示されている。
この問題に対する2つの解決策が提示される: (A) 関連する共鳴遷移を変化させる単一光子エミッタに対するレーザの変形を変化させる、または (B) 外部共鳴遷移を促進するために単光子エミッタの消散を増大させる。
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