論文の概要: Efficient, High-Fidelity Single-Photon Switch Based on Waveguide-Coupled
Cavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.05714v1
- Date: Thu, 8 Feb 2024 14:40:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-09 14:39:38.696367
- Title: Efficient, High-Fidelity Single-Photon Switch Based on Waveguide-Coupled
Cavities
- Title(参考訳): 導波路結合型キャビティに基づく高能率単光子スイッチ
- Authors: Mateusz Duda, Luke Brunswick, Luke R. Wilson, and Pieter Kok
- Abstract要約: 導波管を結合した2レベルエミッタを埋め込んだキャビティは、導波管内の入力光子の高効率な量子スイッチとして機能することを示す。
スイッチは弱いエミッタ-キャビティ結合状態の光子を反射し、強い結合状態の光子を伝達する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We demonstrate theoretically that waveguide-coupled cavities with embedded
two-level emitters can act as a highly efficient, high-fidelity quantum switch
for input photons in the waveguide. The switch reflects photons in the weak
emitter-cavity coupling regime and transmits photons in the strong coupling
regime. By calculating transmission and reflection spectra using the
input-output formalism of quantum optics and the transfer matrix approach, we
obtain the fidelity and efficiency of the switch in both regimes. We find that
three waveguide-coupled cavities can reflect a Gaussian wavepacket with a full
width at half-maximum of 0.5 nm with fidelity F_r = 98.1% and efficiency E_r =
96.8%, or transmit the wavepacket with fidelity F_t = 98.7% and efficiency E_t
= 99.2%.
- Abstract(参考訳): 2レベルエミッタを内蔵した導波路共役キャビティは、導波路内の入力光子の高効率で高忠実な量子スイッチとして機能する。
スイッチは弱いエミッタ-キャビティ結合状態の光子を反射し、強い結合状態の光子を伝達する。
量子光学の入力出力形式と伝達行列アプローチを用いて透過スペクトルと反射スペクトルを計算することにより、両状態におけるスイッチの忠実度と効率を得る。
3つの導波管結合キャビティは、F_r = 98.1%、効率E_r = 96.8%、効率E_t = 99.2%の半最大0.5nmのガウス波束を反射することができる。
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