論文の概要: Multi-Mode Array Filtering of Resonance Fluorescence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03900v2
- Date: Wed, 8 May 2024 00:41:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-09 11:24:40.991068
- Title: Multi-Mode Array Filtering of Resonance Fluorescence
- Title（参考訳）: 共鳴蛍光のマルチモードアレイフィルタ
- Authors: Jacob Ngaha, Scott Parkins, Howard J. Carmichael,
- Abstract要約: 本稿では,周波数フィルタによる光子相関の測定と計算のための新しい周波数フィルタ法を提案する。
モード依存位相変調を導入することで、ほぼ矩形周波数応答を生成する。
単モードおよび多モードアレイフィルタによる2階自動・相互相関関数の結果について述べる。
- 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 present a novel frequency-filtering method for measuring and calculating frequency-filtered photon-correlations. This novel method is a cavity-based system we call the multi-mode array filter, which consists of an array of tunable single-mode cavities that are equally spaced in frequency. By introducing a mode-dependent phase modulation, we produce a near rectangular frequency response, allowing us to increase the filter bandwidth -- and thus the temporal response -- without sacrificing frequency isolation. We model the frequency filtering using a cascaded quantum open systems approach which completely neglects any back-action of the filter onto the source system. This allows us to derive a closed set of operator moment equations for source and filter system operators, thus providing an extremely efficient method to calculate frequency-filtered first- and second-order correlation functions. We demonstrate this novel filtering method by applying it to a resonantly driven two-level atom. We present examples of frequency-filtered power spectra to demonstrate the improved frequency isolation of the multi-mode array filter over the single-mode filter. We then present results for the single-mode and multi-mode-array filtered second-order auto- and cross-correlation functions. These are compared against expressions derived in the secular approximation. The improved frequency isolation of the multi-mode array filter allows us to investigate new regimes of frequency-filtered photon correlations, such as two-photon leapfrog processes, and the effect of vanishing bandwidth on filtered auto-correlation functions.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,周波数フィルタによる光子相関の測定と計算のための新しい周波数フィルタ法を提案する。
本手法は共振器を多モードアレイフィルタと呼ぶ空洞型システムであり,周波数が等間隔である可変単一モードキャビティのアレイで構成されている。
モード依存位相変調を導入することで、周波数分離を犠牲にすることなく、ほぼ長方形の周波数応答を生成する。
フィルタのバックアクションを完全に無視するカスケード量子オープンシステムアプローチを用いて周波数フィルタリングをモデル化する。
これにより、ソースおよびフィルタ系演算子に対する閉作用素モーメント方程式の導出が可能となり、周波数フィルタリングされた1次および2次相関関数を計算するための極めて効率的な方法が提供される。
共振駆動2レベル原子に印加することで, この新しいフィルタ法を実証する。
単一モードフィルタ上でのマルチモードアレイフィルタの周波数分離を改良した周波数フィルタパワースペクトルの例を示す。
次に、単モードおよび多モードアレイフィルタによる2階自動・相互相関関数の結果を示す。
これらは俗的な近似から派生した表現と比較される。
マルチモードアレイフィルタの周波数分離の改善により、2光子跳躍過程のような周波数フィルタリング光子相関の新たな状態と、フィルタされた自己相関関数に対する帯域幅の消滅の影響を解明することができる。
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