論文の概要: Interaction between giant atoms in a one-dimensional topological waveguide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.03663v2
• Date: Sun, 5 Nov 2023 07:36:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-07 21:01:24.673087
• Title: Interaction between giant atoms in a one-dimensional topological waveguide
• Title（参考訳）: 1次元位相導波路における巨大原子間の相互作用
• Authors: Da-Wei Wang, Chengsong Zhao, Junya Yang, Ye-Ting Yan, Zhihai-Wang Ling Zhou
• Abstract要約: 一次元トポロジカル導波路貯留層に結合した巨大原子を考える。 巨大原子の周波数がバンドの外側にあるバンドギャップ系では、巨大原子-光子結合状態の生成と分布について研究する。 バンド系では,Bon-Markov近似の下で,バンド内に巨大原子の周波数が配置され,効果的なコヒーレンスと相関した散逸相互作用が得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.661270166527038
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this paper, we consider giant atoms coupled to a one-dimensional topological waveguide reservoir. We studied the following two cases. In the bandgap regime, where the giant-atom frequency lies outside the band, we study the generation and distribution of giant atom-photon bound states and the difference between the topological waveguide in topological and trivial phases. When the strengths of the giant atoms coupled to the two sub-lattice points are equal, the photons distribution is symmetrical and the chiral photon distribution is exhibited when the coupling is different. The coherent interactions between giant atoms are induced by virtual photons, or can be understood as an overlap of photon bound-state wave functions, and decay exponentially with increasing distance between the giant atoms. We also find that the coherent interactions induced by the topological phase are larger than those induced by the trivial phase for the same bandgap width. In the band regime, the giant-atom frequency lies in the band, under the Born-Markov approximation, we obtained effective coherence and correlated dissipative interactions between the giant atoms mediated by topological waveguide reservoirs, which depend on the giant-atom coupling nodes. We analyze the effect of the form of the giant-atom coupling point on the decay, and on the associated dissipation. The results show that we can design the coupling form as well as the frequency of the giant atoms to achieve zero decay and correlation dissipation and non-zero coherent interactions. Finally we used this scheme to realize the excitation transfer of giant atoms. Our work will promote the study of topological matter coupled to giant atoms.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,1次元トポロジカル導波路貯留層に結合した巨大原子について考察する。 以下の2例について検討した。 バンドギャップの周波数がバンドの外側にあるバンドギャップ系では、巨大原子-光子結合状態の生成と分布と、トポロジカルおよび自明な位相におけるトポロジカル導波路の差について検討する。 2つの部分格子点に結合した巨大原子の強さが等しい場合、光子分布は対称であり、カップリングが異なる場合にキラル光子分布を示す。 巨大原子間のコヒーレント相互作用は仮想光子によって引き起こされるか、あるいは光子境界状態波動関数の重なりとして理解され、巨大原子間の距離が増加するにつれて指数関数的に崩壊する。 また,位相位相によるコヒーレント相互作用は,同じバンドギャップ幅に対する自明位相によるコヒーレント相互作用よりも大きいことがわかった。 バンド構造では, 巨大原子の周波数はバンド内にあり, ボルン・マルコフ近似の下では, 巨大原子結合ノードに依存するトポロジカル導波路貯留層を介する巨大原子間の効果的なコヒーレンスと相関的な散逸相互作用が得られた。 巨原子結合点の形状が崩壊およびそれに伴う散逸に及ぼす影響を解析した。 その結果, 結合形態と巨大原子の周波数を設計して, ゼロ崩壊, 相関散逸, 非ゼロコヒーレント相互作用を実現することができた。 最後に、このスキームを用いて巨大原子の励起移動を実現する。 我々の研究は、巨大原子と結合したトポロジカル物質の研究を促進する。

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