論文の概要: Quantum noise induced nonreciprocity for single photon transport in parity-time symmetric systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.00758v1
- Date: Sun, 30 Jun 2024 16:47:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-04 01:37:22.738407
- Title: Quantum noise induced nonreciprocity for single photon transport in parity-time symmetric systems
- Title（参考訳）: パリティ時対称系における単一光子輸送の量子ノイズ誘起非相反性
- Authors: Dibyendu Roy, G. S. Agarwal,
- Abstract要約: 我々は、利得と損失を伴う結合光学系において、量子ノイズによる単一光子入力に対する非相互光伝搬を示す。
直接結合した2つの共振器または2つの有限長導波路を平行に結合した2つのパリティ時間(mathcalPT$)対称線形光学系を考える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6597433198079004
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show nonreciprocal light propagation for single-photon inputs due to quantum noise in coupled optical systems with gain and loss. We consider two parity-time ($\mathcal{PT}$) symmetric linear optical systems consisting of either two directly coupled resonators or two finite-length waveguides evanescently coupled in parallel. One resonator or waveguide is filled with an active gain medium and the other with a passive loss medium. The light propagation is reciprocal in such $\mathcal{PT}$ symmetric linear systems without quantum noise. We show here that light transmission becomes nonreciprocal when we include quantum noises in our modeling, which is essential for a proper physical description. The quantum nonreciprocity is especially pronounced in the $\mathcal{PT}$ broken phase. Transmitted light intensity in the waveguide of incidence is asymmetric for two waveguides even without noise. Quantum noise significantly enhances such asymmetry in the broken phase.
- Abstract（参考訳）: 我々は、利得と損失を伴う結合光学系において、量子ノイズによる単一光子入力に対する非相互光伝搬を示す。
直接結合した2つの共振器または2つの有限長導波路を平行に結合した2つのパリティ時間(\mathcal{PT}$)対称線形光学系を考える。
1つの共振器または導波管は能動利得媒質で満たされ、もう1つは受動損失媒質で満たされる。
光の伝搬は、量子ノイズのないような$\mathcal{PT}$対称線形系において相反する。
ここでは、適切な物理記述に欠かせない量子ノイズをモデル化に含めると、光伝送が非相互となることを示す。
量子非相互性は、特に$\mathcal{PT}$壊れた位相で発音される。
入射導波路の透過光強度はノイズのない2つの導波路に対して非対称である。
量子ノイズは破壊相におけるそのような非対称性を著しく向上させる。
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