論文の概要: Strongly subradiant states in planar atomic arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.06791v1
• Date: Tue, 10 Oct 2023 17:06:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-11 14:25:20.493246
• Title: Strongly subradiant states in planar atomic arrays
• Title（参考訳）: 平面原子配列における強ラジカル状態
• Authors: Ilya Volkov, Nikita Ustimenko, Danil Kornovan, Roman Savelev, Alexandra Sheremet and Mihail Petrov
• Abstract要約: 自由空間における量子エミッタの有限平面アレイにおける集団双極子振動について検討する。 アレイの対称性に付随する集合状態と、対応する無限格子の準平坦分散との外部結合が、放射寿命の上昇に重要な役割を果たすことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.58317527488534
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The optically trapped ensembles of atoms provide a versatile platform for storing and coherent manipulation of quantum information. However, efficient realization of quantum information processing requires long-lived quantum states protected from the decoherence e.g. via spontaneous emission. Here, we theoretically study collective dipolar oscillations in finite planar arrays of quantum emitters in free space and analyze mechanisms that govern the emergence of strongly subradiant collective states. We demonstrate that the external coupling between the collective states associated with the symmetry of the array and with the quasi-flat dispersion of the corresponding infinite lattice plays a crucial role in the boost of their radiative lifetime. We show that among different regular arrangements of the atoms the square atomic arrays support eigenstates with minimal radiative losses that scale with the total number of atoms $N_{tot}$ as $\propto N_{tot}^{-5}$.
• Abstract（参考訳）: 光トラップされた原子のアンサンブルは、量子情報の保存とコヒーレント操作のための汎用プラットフォームを提供する。 しかし、量子情報処理の効率的な実現には、例えば自然放出によってデコヒーレンスから保護される長期の量子状態が必要である。 ここでは、自由空間における量子エミッタの有限平面配列における集団双極子振動を理論的に研究し、強いサブラディアン状態の出現を管理するメカニズムを分析する。 アレイの対称性に関連する集合状態と対応する無限格子の準平坦分散との外部結合が、その放射寿命の促進に重要な役割を果たすことを実証する。 異なる規則的な原子配列の中で、正方形の原子配列は、合計原子数$N_{tot}$を$\propto N_{tot}^{-5}$としてスケールする最小の放射損失を持つ固有状態をサポートする。

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