論文の概要: Geometric phase of a two-level atom near a dielectric nanosphere out of thermal equilibrium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.15216v1
- Date: Tue, 23 Apr 2024 16:48:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-24 12:53:16.042421
- Title: Geometric phase of a two-level atom near a dielectric nanosphere out of thermal equilibrium
- Title（参考訳）: 熱平衡外における誘電体ナノスフィア近傍の2レベル原子の幾何学的位相
- Authors: Ehsan Amooghorban, Sareh Shahidani, Somaye Mohamadi Abdhvand,
- Abstract要約: 本研究では,自由空間と熱平衡外におけるナノスフィアからなる環境に結合した2層原子の幾何相(GP)について検討した。
GPは共振周波数でエバネッセント表面波の励起により顕著に増大することがわかった。
- 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 study the geometric phase (GP) of a two-level atom coupled to an environment composed of free space and a dielectric nanosphere in thermal and out of thermal equilibrium. We analytically and numerically analyze the optical properties and loss of the dielectric medium, along with the non-equilibrium effects of the environment on the GP. In the weak coupling limit, we find that the correction to the GP depends on the partial local density of photonic states at the atom position, and an effective parameter that emerges out of the non-equilibrium configuration of the system. The GP exhibits a significant enhancement due to the excitation of evanescent surface waves at its resonance frequency. It is shown that the GP acquired by the atomic system out of thermal equilibrium is always bounded between the thermal-equilibrium counterparts. Furthermore, the temperature difference between the nanosphere and free space can play an important role in the GP only at moderate atomic distances from the nanosphere. Our results elegantly demonstrate properties of the GP near material media that can support phononic modes and pave the way for further research of GP as a resource for quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 自由空間と誘電体ナノスフィアからなる環境に結合した2層原子の温度・熱平衡外における幾何相(GP)について検討した。
誘電体媒体の光学特性と損失と環境のGPに対する非平衡効果を解析的・数値的に解析した。
弱い結合限界では、GPに対する補正は原子位置におけるフォトニック状態の部分的な局所密度と、系の非平衡構成から生じる有効パラメータに依存する。
GPは、その共鳴周波数におけるエバネッセント表面波の励起による顕著な増強を示す。
原子系が熱平衡から取得したGPは常に熱平衡と熱平衡の間で結合していることが示されている。
さらに、ナノスフィアと自由空間の温度差は、ナノスフィアから中程度の原子距離でのみ、GPにおいて重要な役割を果たす。
本結果は,音速モードをサポートし,量子計算の資源としてGPのさらなる研究の道を開くことができる物質媒体近傍のGPの特性をエレガントに示すものである。
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