論文の概要: Harnessing spontaneous emission of correlated photon pairs from ladder-type giant atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.12414v2
- Date: Mon, 18 Nov 2024 08:46:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-19 14:28:49.741638
- Title: Harnessing spontaneous emission of correlated photon pairs from ladder-type giant atoms
- Title（参考訳）: はしご型巨大原子からの相関光子対のハーネス自然放出
- Authors: Zhao-Min Gao, Jia-Qi Li, Ying-Huan Wu, Wen-Xiao Liu, Xin Wang,
- Abstract要約: はしご型三層巨大原子は高効率で強い相関性を持つ光子対を自然に放出することを示す。
局所位相を最適結合配列に符号化することにより、指向性2光子相関転写を実現することができる。
このような相関した光子対は、量子情報処理に大きな可能性を持つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.498509152557573
- License:
- Abstract: The realization of correlated multi-photon processes usually depends on the interaction between nonlinear media and atoms. However, the nonlinearity of optical materials is generally weak, making it still very challenging to achieve correlated multi-photon dynamics at the few-photon level. Meanwhile, giant atoms, with their capability for multi-point coupling, which is a novel paradigm in quantum optics, mostly focus on the single photon field. In this work, using the method described in Phys. Rev. Res. 6. 013279 (2024), we reveal that the ladder-type three-level giant atom spontaneously emits strongly correlated photon pairs with high efficiency by designing and optimizing the target function. In addition, by encoding local phases into the optimal coupling sequence, directional two-photon correlated transfer can be achieved. This method does not require a nonlinear waveguide and can be realized in the conventional environment. We show that the photon pairs emitted in both the bidirectional and the chiral case exhibit strong correlation properties in both time and space. Such correlated photon pairs have great potential applications for quantum information processing. For example, numerical results show that our proposal can realize the two-photon mediated cascaded quantum system.
- Abstract（参考訳）: 相関多光子過程の実現は通常、非線形媒質と原子の相互作用に依存する。
しかし、光学材料の非線形性は一般的に弱いため、数光子レベルで相関する多光子ダイナミクスを達成することは依然として非常に困難である。
一方、巨大原子は多点結合の能力を持ち、量子光学において新しいパラダイムであり、主に単一光子場に焦点を当てている。
この研究では、Physで記述された方法を用いている。
第6話。
013279 (2024) で, はしご型三層巨大原子は, 目標関数を設計, 最適化することにより, 強い相関性を持つ光子対を高効率で自然発振することを示した。
さらに、局所位相を最適結合配列に符号化することにより、指向性2光子相関転写を実現することができる。
この方法は非線形導波路を必要とせず、従来の環境で実現可能である。
両方向およびキラルケースで放出される光子対は,時間と空間の両方で強い相関性を示す。
このような相関した光子対は、量子情報処理に大きな可能性を持つ。
例えば、数値的な結果は、2光子を介するカスケード量子系を実現することができることを示している。
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