論文の概要: Dynamical excitation control and multimode emission of an atom-photon bound state

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.05547v1
• Date: Mon, 8 Apr 2024 14:16:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-09 14:05:34.628922
• Title: Dynamical excitation control and multimode emission of an atom-photon bound state
• Title（参考訳）: 原子-光子結合状態の動的励起制御と多重モード放出
• Authors: Claudia Castillo-Moreno, Kazi Rafsanjani Amin, Ingrid Strandberg, Mikael Kervinen, Amr Osman, Simone Gasparinetti,
• Abstract要約: 原子-光子結合状態は、分散工学的な導波路のバンドエッジへの量子エミッターの結合から生じる。 本研究では、周波数可変量子エミッタからマイクロ波メタマテリアルへの結合から生じる原子-光子結合状態のダイナミクスについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0423353969532436
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Atom-photon bound states arise from the coupling of quantum emitters to the band edge of dispersion-engineered waveguides. Thanks to their tunable-range interactions, they are promising building blocks for quantum simulators. Here, we study the dynamics of an atom-photon bound state emerging from coupling a frequency-tunable quantum emitter - a transmon-type superconducting circuit - to the band edge of a microwave metamaterial. Employing precise temporal control over the frequency detuning of the emitter from the band edge, we examine the transition from adiabatic to non-adiabatic behavior in the formation of the bound state and its melting into the propagating modes of the metamaterial. Moreover, we experimentally observe multi-mode emission from the bound state, triggered by a fast change of the emitter's frequency. Our study offers insight into the dynamic preparation of atom-photon bound states and provides a method to characterize their photonic content, with implications in quantum optics and quantum simulation.
• Abstract（参考訳）: 原子-光子結合状態は、分散工学的な導波路のバンドエッジへの量子エミッターの結合から生じる。 調整可能な範囲の相互作用のおかげで、彼らは量子シミュレータのビルディングブロックを約束している。 本稿では、周波数可変量子エミッタ(トランスモン型超伝導回路)からマイクロ波メタマテリアルのバンドエッジへの結合から生じる原子-光子結合状態のダイナミクスについて検討する。 バンドエッジから放出されるエミッタの周波数を正確に時間的に制御し, 境界状態の形成における断熱挙動から非断熱挙動への遷移と, メタマテリアルの伝播モードへの融解について検討した。 さらに,エミッタの周波数の急激な変化に起因して,境界状態からのマルチモード放出を実験的に観測した。 本研究は, 原子-光子結合状態の動的調製に関する知見を提供し, 量子光学および量子シミュレーションに含意して, 光学的内容のキャラクタリゼーション法を提供する。

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