論文の概要: Atomic excitation trapping in dissimilar chirally-coupled atomic arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.05906v2
- Date: Fri, 26 Jan 2024 15:17:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-29 17:35:48.441265
- Title: Atomic excitation trapping in dissimilar chirally-coupled atomic arrays
- Title（参考訳）: 異種冷間結合原子配列における原子励起トラップ
- Authors: I Gusti Ngurah Yudi Handayana, Chun-Chi Wu, Sumit Goswami, Ying-Cheng
Chen, H. H. Jen
- Abstract要約: 1次元のナノフォトニック導波路に結合した原子配列は、光子を介する双極子-双極子相互作用と非相互崩壊チャネルを可能にする。
本研究では,原子励起ダイナミクスとその輸送特性,特に異種原子配列の界面について検討する。
この結果から, 量子情報処理に有用な量子レジスタの精細化と制御に関する非平衡量子力学の知見が得られた。
- 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: Atomic array coupled to a one-dimensional nanophotonic waveguide allows
photon-mediated dipole-dipole interactions and nonreciprocal decay channels,
which hosts many intriguing quantum phenomena owing to its distinctive and
emergent quantum correlations. In this atom-waveguide quantum system, we
theoretically investigate the atomic excitation dynamics and its transport
property, specifically at an interface of dissimilar atomic arrays with
different interparticle distances. We find that the atomic excitation dynamics
hugely depends on the interparticle distances of dissimilar arrays and the
directionality of nonreciprocal couplings. By tuning these parameters, a
dominant excitation reflection can be achieved at the interface of the arrays
in the single excitation case. We further study two effects on the transport
property-of external drive and of single excitation delocalization over
multiple atoms, where we manifest a rich interplay between multi-site
excitation and the relative phase in determining the transport properties.
Finally, we present an intriguing trapping effect of atomic excitation by
designing multiple zones of dissimilar arrays. Similar to the single
excitations, multiple excitations are reflected from the array interfaces and
trapped as well, although complete trapping of many excitations together is
relatively challenging at long time due to a faster combined decay rate. Our
results can provide insights to nonequilibrium quantum dynamics in dissimilar
arrays and shed light on confining and controlling quantum registers useful for
quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 1次元のナノフォトニック導波管に結合された原子配列は、光子を介する双極子-双極子相互作用と非相互減衰チャネルを許容する。
この原子導波路量子システムにおいて、原子励起ダイナミクスとその輸送特性、特に粒子間距離が異なる異種原子配列の界面について理論的に研究する。
原子励起ダイナミクスは異種配列の粒子間距離と非相反結合の方向性に大きく依存していることがわかった。
これらのパラメータをチューニングすることで、単一の励起ケースの配列のインターフェイスにおいて支配的な励起反射が得られる。
さらに、外部駆動の輸送特性と複数の原子上の単一励起非局在化に対する2つの効果について検討し、輸送特性を決定する際、多点励起と相対位相との相互作用を明らかにした。
最後に、異なる配列の複数のゾーンを設計することで、原子励起の興味深いトラップ効果を示す。
単一励起と同様に、複数の励起は配列界面から反射され、捕捉されるが、多くの励起の完全なトラップは、より高速な結合崩壊速度のため、長い時間で比較的困難である。
この結果から, 量子情報処理に有用な量子レジスタの精細化と制御に関する非平衡量子力学の知見が得られる。
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