論文の概要: Single-photon scattering in giant-atom waveguide systems with chiral coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01592v3
- Date: Thu, 16 May 2024 08:12:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-17 19:04:48.889963
- Title: Single-photon scattering in giant-atom waveguide systems with chiral coupling
- Title（参考訳）: キラルカップリングを持つ巨大原子導波路系における単一光子散乱
- Authors: Shu-Yu Li, Ze-Quan Zhang, Lei Du, Yong Li, Huaizhi Wu,
- Abstract要約: 複数の接続点における1次元導波路に熱力学的に結合した巨大原子の単一光子散乱スペクトルについて検討した。
入射光子の透過スペクトルは、完全透過から全反射への移行を複数の周波数で行うことができることを示す。
キラル結合を持つ巨大原子導波路系は、複数のチャネルを持つ単一光子ルータの実現に有望な候補である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.482382662576134
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We study single-photon scattering spectra of a giant atom chirally coupled to a one-dimensional waveguide at multiple connection points, and examine chirality induced effects in the scattering spectra. We show that the transmission spectra typically possess an anti-Lorentzian lineshape with a nonzero minimum, but by engineering the chirality of the multi-point coupling, the transmission spectrum of an incident photon can undergo a transition from complete transmission to total reflection at multiple frequency ``windows'', where the width of the anti-Lorentzian lineshape for each of the window can be flexibly tuned at a fixed frequency detuning. Moreover, we show that a perfect nonreciprocal photon scattering can be achieved due to the interplay between internal atomic spontaneous emission and the chirally external decay to the waveguide, in contrast to that induced by the non-Markovian retardation effect. We also consider the non-Markovian retardation effect on the scattering spectra, which allows for a photonic band gap even with only two chiral coupling points. The giant-atom-waveguide system with chiral coupling is a promising candidate for realizing single-photon routers with multiple channels.
- Abstract（参考訳）: 複数の接続点における1次元導波管にキラル結合した巨大原子の単一光子散乱スペクトルについて検討し,散乱スペクトルにおけるキラリティ誘起効果について検討した。
送信スペクトルは、通常、非ローレンツ系ラインシェープの反ローレンツ系ラインシェープを持つが、多点結合のキラリティーを工学的に行うことにより、入射光子の透過スペクトルは、全透過から全反射への遷移を複数周波数 ' `windows''' で行うことができ、各ウィンドウの反ローレンツ系ラインシェープの幅は、固定周波数デチューニングで柔軟に調整できる。
さらに,非マルコフ遅延効果によって引き起こされる光子散乱とは対照的に,内部原子の自発放出と導波管へのキラル外部崩壊との相互作用により,完全な非相互光子散乱が達成できることを示す。
また、散乱スペクトルに対する非マルコフ遅延効果も考慮し、2つのキラルカップリング点しか持たないフォトニックバンドギャップを実現する。
キラル結合を持つ巨大原子導波路系は、複数のチャネルを持つ単一光子ルータの実現に有望な候補である。
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