論文の概要: Direct Manipulation of quantum entanglement from the non-Hermitian
nature of light-matter interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18229v1
- Date: Thu, 30 Nov 2023 03:52:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-01 18:04:58.607298
- Title: Direct Manipulation of quantum entanglement from the non-Hermitian
nature of light-matter interaction
- Title（参考訳）: 光-物質相互作用の非エルミート性からの量子絡み合いの直接操作
- Authors: Kangkang Li, Yin Cai, Jin Yan, Zhou Feng, Fu Liu, Lei Zhang, Feng Li,
Yanpeng Zhang
- Abstract要約: 我々は、光原子相互作用を自然の非エルミート系として測定することで、双光子における例外点(EP)の実証を報告する。
このような双光子相関は、ラビ振動から反バンチング指数デカイまで、前例のない広い範囲で調整される。
本結果は, 人工フォトニック構造を介さずに, 自然非エルミート過程の制御性を実現するためのユニークな方法である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.106490464673198
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Biphoton process is an essential benchmark for quantum information science
and technologies, while great efforts have been made to improve the coherence
of the system for better quantum correlations. Nevertheless, we find that the
non-Hermitian features induced by the atomic quantum interference could be well
employed for the direct control of entanglement. We report the demonstration of
exceptional point (EP) in biphotons by measuring the light-atom interaction as
a natural non-Hermitian system, in which the electromagnetically induced
transparency regime provides a powerful mechanism to precisely tune the
non-Hermitian coupling strength. Such biphoton correlation is tuned within an
unprecedented large range from Rabi oscillation to
antibunching-exponential-decay, also indicating high-dimensional entanglement
within the strong and weak light-matter coupling regimes. The EP at the
transition point between the two regimes is clearly observed with the biphoton
quantum correlation measurements, exhibiting a single exponential decay and
manifesting the coalesced single eigenstate. Our results provide a unique
method to realize the controllability of natural non-Hermitian processes
without the assistance of artificial photonic structures, and paves the way for
quantum control by manipulating the non-Hermitian features of the light-matter
interaction.
- Abstract（参考訳）: バイフォトンプロセスは量子情報科学と技術にとって重要なベンチマークであり、量子相関性を改善するためにシステムの一貫性を改善するために多大な努力がなされている。
それでも、原子間量子干渉によって誘導される非エルミート的特徴は、絡み合いの直接制御によく用いられる。
我々は,光原子相互作用を自然の非エルミート系として測定することにより,双光子における例外点(EP)の実証を報告し,電磁誘導透過機構が非エルミート結合強度を正確に調整する強力なメカニズムを提供する。
このような双光子相関は、Rabiの発振から反バンチング指数デカイまで、前例のない広い範囲で調整され、強い光とマターのカップリング状態における高次元の絡み合いを示す。
2つの状態間の遷移点におけるEPは、双光子量子相関測定によって明らかに観察され、単一の指数崩壊を示し、結合した単一固有状態を示す。
本研究は, 人工フォトニック構造を介さずに自然非エルミタン過程の制御性を実現し, 光物質相互作用の非エルミタン的特徴を操り, 量子制御の道を開くものである。
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