論文の概要: Sculpting ultrastrong light-matter coupling through spatial matter
structuring
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18278v1
- Date: Thu, 30 Nov 2023 06:31:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-01 17:39:32.503478
- Title: Sculpting ultrastrong light-matter coupling through spatial matter
structuring
- Title（参考訳）: 空間的物質構造による超強光物質結合
- Authors: Joshua Mornhinweg (1 and 4), Laura Diebel (1), Maike Halbhuber (1),
Josef Riepl (1), Erika Cortese (2), Simone De Liberato (2 and 3), Dominique
Bougeard (1), Rupert Huber (1), Christoph Lange (4) ((1) Department of
Physics, University of Regensburg, Germany, (2) School of Physics and
Astronomy, University of Southampton, United Kingdom, (3) IFN - Istituto di
Fotonica e Nanotecnologie, CNR, Italy, (4) Department of Physics, TU Dortmund
University, Germany)
- Abstract要約: 我々は超強多重モード結合を彫刻するための新しい戦略を実験的に実装した。
我々は,光物質結合モードの数,オクターブ散乱周波数スペクトル,および磁気チューニングに対する応答を制御する。
これは、散逸を制御する新しい経路、量子光源の調整、非線形性、相関、および量子情報処理における絡み合いを提供する。
- 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: The central theme of cavity quantum electrodynamics is the coupling of a
single optical mode with a single matter excitation, leading to a doublet of
cavity polaritons which govern the optical properties of the coupled structure.
Especially in the ultrastrong coupling regime, where the ratio of the vacuum
Rabi frequency and the quasi-resonant carrier frequency of light,
$\Omega_{\mathrm R}/\omega_{\mathrm c}$, approaches unity, the polariton
doublet bridges a large spectral bandwidth $2\Omega_{\mathrm R}$, and further
interactions with off-resonant light and matter modes may occur. The resulting
multi-mode coupling has recently attracted attention owing to the additional
degrees of freedom for designing light-matter coupled resonances, despite added
complexity. Here, we experimentally implement a novel strategy to sculpt
ultrastrong multi-mode coupling by tailoring the spatial overlap of multiple
modes of planar metallic THz resonators and the cyclotron resonances of
Landau-quantized two-dimensional electrons, on subwavelength scales. We show
that similarly to the selection rules of classical optics, this allows us to
suppress or enhance certain coupling pathways and to control the number of
light-matter coupled modes, their octave-spanning frequency spectra, and their
response to magnetic tuning. This offers novel pathways for controlling
dissipation, tailoring quantum light sources, nonlinearities, correlations as
well as entanglement in quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: キャビティ量子電磁力学の中心的なテーマは、単一光学モードと単一物質励起との結合であり、結合構造の光学的性質を制御するキャビティポラリトンを二重化させることである。
特に、真空ラビ周波数と光の準共鳴キャリア周波数の比である$\omega_{\mathrm r}/\omega_{\mathrm c}$がユニティに近づく超強結合系では、ポラリトン二重層は大きなスペクトル帯域を2\omega_{\mathrm r}$で橋渡しし、さらにオフ共鳴光および物質モードとの相互作用が起こる可能性がある。
結果として生じるマルチモード結合は、複雑さが増すにもかかわらず、光-マッター結合共振の設計の自由度が増すことで最近注目を集めている。
そこで我々は,平面型金属THz共振器の複数モードの空間的重なりとLandau量子化された2次元電子のサイクロトロン共鳴をサブ波長スケールで調整し,超強多モード結合を創る新しい手法を実験的に実装した。
古典光学系の選択規則と同様に、特定の結合経路の抑制や強化を可能にし、光物質結合モードの数、オクターブ散乱周波数スペクトル、および磁気チューニングに対する応答を制御することができることを示す。
これは、散逸、量子光源の調整、非線形性、相関、および量子情報処理の絡み合いを制御する新しい経路を提供する。
関連論文リスト
- Nonlinear dynamical Casimir effect and Unruh entanglement in waveguide QED with parametrically modulated coupling [83.88591755871734]
理論的には、1次元導波路に対して動く2レベル量子ビットの配列について検討する。
この運動の周波数が2倍のクビット共鳴周波数に近づくと、光子のパラメトリック生成と量子ビットの励起を誘導する。
我々は、摂動図式技術と厳密なマスター方程式アプローチの両方を取り入れた包括的一般理論フレームワークを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-30T15:54:33Z) - Mode-multiplexing deep-strong light-matter coupling [0.0]
複数の非共鳴磁気プラズモンモードの協調双極子モーメントを利用する記録-光-マター相互作用の新たな状態を示す。
極端な相互作用は、複数のボゾンモード間の真空エネルギーの強いサブサイクル交換を駆動する。
これは、他の非相互作用モードを結合することによって、相転移を調整するための道を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-13T12:27:35Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Nonclassical light generation and control from laser-driven
semiconductor intraband excitations [0.0]
量子光学の観点から高次高調波の発生について検討する。
基本モードとコヒーレント変位の複雑な修正が十分に行われた。
原子の高調波発生と同様に、全ての放射場モードは絡み合っており、量子情報処理のための新しいプロトコルの可能性を秘めている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-11T12:59:15Z) - Resolving Fock states near the Kerr-free point of a superconducting
resonator [51.03394077656548]
我々はSNAIL(Superconducting Asymmetric Inductive eLement)で終端する可変非線形共振器を設計した。
我々はこのKerr自由点付近に励起光子を持ち、このデバイスをトランスモン量子ビットを用いて特徴づけた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-18T09:55:58Z) - Photon generation and entanglement in a double superconducting cavity [105.54048699217668]
量子電気力学アーキテクチャにおける二重超伝導キャビティにおける動的カシミール効果について検討した。
壁が小さな振幅で調和して振動する際の光子の生成について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-18T16:43:47Z) - Optical magnetism and wavefront control by arrays of strontium atoms [0.0]
平面光学格子のソニックSr原子がどのようにして光磁気を示すかを示す。
我々は、このような協調モードの励起を利用して原子ヒューゲンスの表面を形成するための詳細なスキームを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-16T14:58:26Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Generalization of the Tavis-Cummings model for multi-level anharmonic
systems: insights on the second excitation manifold [0.0]
この研究は、材料が2レベルシステムの集合であるTavis-Cummings(TC)モデルと対照的である。
我々は、巨大な$N2times N2$ Hamiltonianのブルートフォース対角化を単純化する。
2光子吸収を増強できるバイポーラリトンと無調波遷移の間の共鳴条件を見出した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-03T06:33:42Z) - 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) - Optical mode conversion in coupled Fabry-P\'erot resonators [0.0]
光場の空間的・時間的特性を操作するための強力なツールとして,Fabry-P'erot共振器の共振器間の可変インピーダンスを導入する。
我々は10年以上にわたって微調整可能なNIR共振器と、効率よく光モード変換器を実験的に実証した。
最初の6つのHermite-Gaussモードは75%$です。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-24T19:04:42Z)
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。