論文の概要: Single photon scattering from a chain of giant atoms coupled to a
one-dimensional waveguide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.01126v1
- Date: Sat, 2 Mar 2024 08:17:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-05 15:07:43.286037
- Title: Single photon scattering from a chain of giant atoms coupled to a
one-dimensional waveguide
- Title（参考訳）: 1次元導波路に結合した巨大原子鎖からの単一光子散乱
- Authors: Y. P. Peng and W. Z. Jia
- Abstract要約: 複数の巨大原子を含む導波路量子電磁力学系におけるコヒーレント単一光子輸送について検討した。
巨大原子の非双極子効果は、出力場のいくつかの種類の集合特性を強く操作できる。
我々は光子散乱スペクトルを用いて、ブレイドされた巨大原子鎖のトポロジカルな状態を調べることを提案する。
- 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 investigate coherent single-photon transport in a waveguide quantum
electrodynamics struc- ture containing multiple giant atoms. The single-photon
scattering amplitudes are solved using a real-space method. The results give
rise to a clear picture of the multi-channel scattering process. In the case of
identical and equally-spaced giant atoms in a separate configuration, we also
use the transfer-matrix method to express the scattering amplitudes in terms of
compact analytical expres- sions, which allow us to conveniently analyze the
properties of the scattering spectra. Based on these theoretical results, we
find that the non-dipole effects of giant atoms, which are relevant to the
design of the setup, can strongly manipulate several types of collective
properties of the output fields, including the superradiant phenomenon, the
multiple Fano interference, and the photonic band gap. This makes it possible
to manipulate the photon transport in a more versatile way than with small
atoms. We also make a proposal to probe the topological states of a chain of
braided giant atoms by using photon scattering spectra, showing that waveguide
quantum electrodynamics systems with giant atoms are ideal platforms to merge
topological physics and on-chip quantum optics.
- Abstract（参考訳）: 複数の巨大原子を含む導波路型量子電磁流体構造におけるコヒーレント単一光子輸送について検討した。
単一光子散乱振幅は実空間法を用いて解く。
その結果,マルチチャネル散乱過程の明確な画像が得られた。
同一かつ等間隔の巨大原子が分離された構成の場合、散乱スペクトルの性質を便利に解析できるようなコンパクトな解析的励起子による散乱振幅の表現にも転送行列法を用いる。
これらの理論の結果から,超ラジアント現象,多重ファノ干渉,フォトニックバンドギャップなどの出力場のいくつかの種類の集合的性質を,設定設計に関係のある巨大原子の非双極子効果が強く操作できることが判明した。
これにより、小さな原子よりも幅広い方法で光子輸送を操作できる。
また、光子散乱スペクトルを用いて巨大原子の連鎖の位相状態を調べる提案を行い、巨大原子を持つ導波路量子電磁力学系は位相物理学とオンチップ量子光学を融合する理想的なプラットフォームであることを示した。
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