論文の概要: Exact solution for the collective non-Markovian decay of two fully excited quantum emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.13871v2
- Date: Tue, 14 May 2024 07:51:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-15 18:52:04.579511
- Title: Exact solution for the collective non-Markovian decay of two fully excited quantum emitters
- Title（参考訳）: 2つの完全励起量子エミッタの集団非マルコフ崩壊に対する厳密解
- Authors: Alfonso Lanuza, Dominik Schneble,
- Abstract要約: 1次元導波路に結合した2つの励起エミッタの最小系における集団非マルコフ崩壊を解析する。
我々の手法は、集合的な光-物質相互作用の複雑さに光を当て、多粒子開量子系を理解するための経路を開く。
- 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: Waveguide quantum electrodynamics constitutes a modern paradigm for the interaction of light and matter, in which strong coupling, bath structure, and propagation delays can break the radiative conditions that quantum emitters typically encounter in free space. These characteristics intertwine the excitations of quantum emitters and guided radiation modes to form complex multiphoton dynamics. So far, combining the collective decay of the emitters with the non-Markovian effects induced by the modes has escaped a full solution and the detailed physics behind these systems remains unknown. Here we analyze such a collective non-Markovian decay in a minimal system of two excited emitters coupled to a one-dimensional single-band waveguide. We develop an exact solution for this system in terms of elementary functions that unveils hidden symmetries and predicts new forms of spontaneous decay. The collective non-Markovian dynamics, which are strongly dependent on the vacuum coupling and the detuning from the center of the band, show exotic features that can be characterized with a simple and readily available criterion. Our analytic methods shed light on the complexity of collective light-matter interactions and open up a pathway for understanding multiparticle open quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 導波管量子電磁力学は光と物質の相互作用の現代的なパラダイムであり、強い結合、浴槽構造、伝播遅延が、量子エミッタが通常自由空間で遭遇する放射条件を破ることができる。
これらの特徴は、複雑な多光子力学を形成するために、量子エミッターと誘導放射モードの励起と相互作用する。
これまでのところ、エミッターの集合崩壊とモードによって誘導される非マルコフ効果の組み合わせは完全な解を逃れており、これらのシステムの背後にある詳細な物理は未だ分かっていない。
ここでは、1次元の単一バンド導波路に結合した2つの励起エミッタの最小系におけるこのような集合的非マルコフ崩壊を分析する。
我々は,隠れ対称性を呈し,自然崩壊の新たな形態を予測する基本関数の観点から,このシステムの正確な解を開発する。
真空カップリングとバンドの中心からのデチューニングに強く依存する集合的非マルコフ力学は、単純かつ容易に利用できる基準で特徴づけられるエキゾチックな特徴を示す。
我々の分析手法は、集合的な光-物質相互作用の複雑さに光を当て、多粒子開量子系を理解するための経路を開く。
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