論文の概要: Continuous wave quantum light control via engineered Rydberg induced dephasing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.10873v1
• Date: Tue, 19 Sep 2023 18:39:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-21 18:03:36.066988
• Title: Continuous wave quantum light control via engineered Rydberg induced dephasing
• Title（参考訳）: Rydbergによるデファスティングによる連続波量子光制御
• Authors: Iason Tsiamis, Oleksandr Kyriienko, Anders S. S{\o}rensen
• Abstract要約: 連続波状態で動作する単一光子光スイッチの様々なバリエーションを解析する。 デバイスは、ファンデルワールス相互作用を介して相互作用するライドベルク原子のアンサンブルに基づいている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.857341127079305
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We analyze several variations of a single-photon optical switch operating in the continuous wave regime, as presented in the accompanying paper [Tsiamis et al., Continuous wave single photon switch based on a Rydberg atom ensemble]. The devices are based on ensembles of Rydberg atoms that interact through van der Waals interaction. Continuously probing the atomic cloud with a weak coherent probe field, under the conditions of electromagnetically induced transparency (EIT) leads to total reflection/transmission of the probe in the absence of control photons. Exciting a Rydberg state with a single control photon breaks the EIT conditions, drastically altering the probe's reflectance/transmittance. We examine how the collective Rydberg interaction in an atomic ensemble enclosed in an optical cavity or in free space induces two probe-induced dephasing processes. These processes localize the control photons and modify the probe's reflectance/transmittance, enhancing the lifetime of control excitations and increasing the devices' efficiency. The devices are characterized by the probability to absorb a control photon and the associated gain as described by the change in the probe's reflectance/transmittance. The results are confirmed through numerical calculations of realistic one- and three-dimensional atomic ensembles in a cavity and an one-dimensional atomic ensemble in free space. The proposed continuous wave devices complement previously realized single photon transistors and expand the possible quantum light manipulation circuitry.
• Abstract（参考訳）: ライドバーグ原子アンサンブルに基づく連続波単一光子スイッチ [tsiamis et al., continuous wave single photon switch] では, 連続波領域で動作する単光子光スイッチのいくつかのバリエーションを解析した。 デバイスは、ファンデルワールス相互作用を介して相互作用するライドベルク原子のアンサンブルに基づいている。 電磁誘導透過(EIT)条件下で原子雲を弱コヒーレントプローブ場で連続的に探すことにより、制御光子がない状態でのプローブの完全な反射/透過が導かれる。 単一の制御光子でライドバーグ状態の励起は、EIT条件を破り、プローブの反射率/透過率を大幅に変化させる。 光空洞や自由空間に密閉された原子アンサンブルにおける集団的リドベルグ相互作用が、2つのプローブ誘起脱離過程を誘導するかどうかを調べる。 これらのプロセスは制御光子を局所化し、プローブの反射率/透過率を変化させ、制御励起の寿命を延長し、装置の効率を高める。 デバイスの特徴は、制御光子を吸収する確率と、プローブの反射/透過率の変化によって記述される関連するゲインである。 その結果,空洞内の1次元および3次元原子アンサンブルと自由空間内の1次元原子アンサンブルの数値計算により確認された。 提案した連続波デバイスは、以前に実現された単一光子トランジスタを補完し、量子光操作回路を拡張する。

関連論文リスト

• Tunable photon scattering by an atom dimer coupled to a band edge of a photonic crystal waveguide [0.0]
  フォトニック結晶の導波路の近くに閉じ込められた量子エミッタは、新しい量子物質-光インターフェースを実現するためのエキサイティングなプラットフォームとして登場した。 任意の空間分離を伴う原子二量体に結合したフォトニック結晶導波路における波長可変光子散乱について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-30T13:57:58Z)
• Directional spontaneous emission in photonic crystal slabs [49.1574468325115]
  自発放出は、励起量子エミッタが量子ゆらぎによって基底状態に緩和される基本的な平衡過程である。 これらの光子を介する相互作用を修正する方法の1つは、エミッターの双極子放射パターンを変更することである。 我々の研究は、これらの方向の放出パターンと前述の変数の相互作用を詳しく調べ、未発見の量子光学現象を微調整する可能性を明らかにした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-04T15:35:41Z)
• Continuous wave single photon switch based on a Rydberg atom ensemble [17.857341127079305]
  本稿では、ファンデルワールス相互作用を介して相互作用するライドバーグ原子に基づく光単一光子スイッチを提案する。 弱いコヒーレント場は原子雲を連続的にプローブし、単一の光子がリドベルク状態に励起すると、電磁誘導透過性の条件を破る。 提案装置は、量子光の操作と光子の読み出しのためのツールキットを拡張し、以前に実証された単一光子トランジスタの連続波バージョンを表す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-19T17:48:18Z)
• Quantum single-photon control, storage, and entanglement generation with planar atomic arrays [0.0]
  本研究では,2次元原子配列を設計することにより,入射単光子パルスの量子制御を実現する方法を示す。 制御は、古典的または量子力学的に原子レベルのアクスタークシフトを制御することによって達成される。 本稿では,光子の位相,位相重畳,偏光,方向の操作による制御について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T10:23:33Z)
• Tunable Anderson Localization of Dark States [146.2730735143614]
  超伝導導波路量子電磁力学系におけるアンダーソンの局在について実験的に検討した。 サブラジアント暗黒モード近傍での伝送係数の指数的抑制を観測する。 この実験は、新しいプラットフォーム上での様々なローカライゼーション現象の研究の扉を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-25T07:52:52Z)
• Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon correlations [151.77380156599398]
  量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。 我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z)
• Photon-photon interactions in Rydberg-atom arrays [0.4129225533930965]
  弱光場と原子の2次元格子の相互作用について検討し、2光子カップリングにより電磁誘導透過状態が成立し、高い原子のライドバーグ状態が励起されることを示した。 このような強い光子-光子相互作用は、Rydberg-EITアレイの破壊的な光子損失がなければ、量子光の生成と操作、および相互作用する光子による多体現象の探索に有望なアプローチが開かれる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-27T13:17:40Z)
• Quantum control of entangled photon-pair generation in electron-atom collisions driven by laser-synthesized free-electron wave packets [0.0]
  レーザー合成自由電子物質波を用いたコヒーレント制御の拡張を提案する。 ターゲット原子の崩壊に伴う放射光カスケード放出における光子対生成のコヒーレント制御について報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-19T04:30:19Z)
• Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
  光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。 本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。 我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
• Quantum interface between light and a one-dimensional atomic system [58.720142291102135]
  信号光子パルスと異なる原子数からなる1次元鎖との間の量子界面の最適条件について検討する。 相互作用の効率は主に、導波管のエバネッセンス場と閉じ込められた原子との重なり合いとカップリングによって制限される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-11T11:43:54Z)
• Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
  単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。 まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。