論文の概要: Statistics of tens-of-photon states scattered by optical cavity,
two-level atom and Jaynes-Cummings emitter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16599v2
- Date: Tue, 26 Dec 2023 05:29:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-28 01:21:22.391127
- Title: Statistics of tens-of-photon states scattered by optical cavity,
two-level atom and Jaynes-Cummings emitter
- Title（参考訳）: 光キャビティ、2レベル原子およびJaynes-Cummingsエミッタで散乱した光子状態の統計
- Authors: Jia-Nan Wu and Bingsuo Zou and and Yongyou Zhang
- Abstract要約: 導波管-QED系における光キャビティ(OC)、二レベル原子(TLAs)、ジャイアン・カミングスエミッタ(JCE)によって散乱する光子状態の統計について検討した。
我々は、OCが入射光子状態の統計を変更せず、光子番号に依存しないことを証明する。
TLAとJCEでは、光子数は光子束と反膨らみの挙動に強く影響を及ぼす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6112718683989882
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Manipulating photon states serves as a primary requirement for various
optical devices and is of high relevance for quantum information technology.
Nevertheless, the fundamental theoretical framework for tens-of-photon states
has not been established. This study successfully establishes the
matrix-product-state theory to explore the statistics of the tens-of-photon
states scattered by optical cavities (OCs), two-level atoms (TLAs), and
Jaynes-Cummings emitters (JCEs) in waveguide-QED systems. Taking 10-photon
states as an example, we reveal some novel physical results that differ from
those for few-photon cases. We verify that OCs do not change the statistics of
the incident photon states, being independent of the photon number. However,
for the TLAs and JCEs, the photon number strongly impacts the photon bunching
and anti-bunching behaviors. As the photon number increases, there exists a
maximum strength for the photon-photon correlation induced by the JCE.
Especially, the scattered waves by the TLA (or JCE) exhibit extremely different
statistics behaviors for the 10-photon cases from those for the bi-photon.
These distinguishable conclusions for the tens-of-photon states and the
matrix-product-state theory pave the way for the multi-photon manipulation.
- Abstract（参考訳）: 光子状態を操作することは様々な光学デバイスの主要な要件であり、量子情報技術には高い関連性がある。
それでも十万光子状態の基本的な理論的枠組みは確立されていない。
本研究では,光共振器(OC),2レベル原子(TLA)およびJynes-Cummingsエミッタ(JCE)によって散乱した光子状態の統計を導出するために,行列積状態理論の確立に成功した。
10光子状態を例として、数光子の場合と異なる新しい物理結果を示す。
我々は、OCが入射光子状態の統計を変更せず、光子番号に依存しないことを検証する。
しかし、TLAやJCEでは、光子数は光子束と反膨らみの挙動に強く影響を及ぼす。
光子数が増加するにつれて、JCEによって誘導される光子-光子相関の最大強度が存在する。
特に、tla(jce)による散乱波は、bi-photonの場合と10-photonの場合とは非常に異なる統計挙動を示す。
これらの十光子状態と行列生成状態理論の区別可能な結論は、多光子操作への道を開く。
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