論文の概要: Predicting correlations in superradiant emission from a cascaded quantum system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.02154v1
- Date: Tue, 2 Jul 2024 10:51:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-03 15:45:15.809809
- Title: Predicting correlations in superradiant emission from a cascaded quantum system
- Title（参考訳）: カスケード量子系からの超放射能放出の相関予測
- Authors: Felix Tebbenjohanns, Christopher D. Mink, Constanze Bach, Arno Rauschenbeutel, Michael Fleischhauer,
- Abstract要約: 新しい種類のカスケード量子系がナノファイバー結合型冷原子アンサンブルを用いて実現されている。
スピンの切り抜きウィグナー近似に基づく新しいシミュレーション手法を開発した。
シミュレーションツールでは、2階の量子コヒーレンス関数$g(2)$と2レベルエミッターの強い励起カスケード系によって放出される他の光場の相関関数を予測することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In recent experiments, a novel type of cascaded quantum system has been realized using nanofiber-coupled cold atomic ensembles. This setup has enabled the study of superradiant decay of highly excited collective spin states of up to a thousand atoms, featuring unidirectional coupling mediated by the waveguide mode. The complexity arising from the large, multi-excited ensemble and the cascaded interactions between atoms makes conventional simulation methods unsuitable for predicting the correlations of superradiant emission beyond the first order. To address this challenge, we developed a new simulation technique based on the truncated Wigner approximation for spins. Our stochastic simulation tool can predict the second-order quantum coherence function, $g^{(2)}$, along with other correlators of the light field emitted by a strongly excited cascaded system of two-level emitters. This approach thus provides an effective and scalable method for analyzing cascaded quantum systems with large numbers of particles.
- Abstract（参考訳）: 最近の実験では、ナノファイバー結合型冷原子アンサンブルを用いて、新しい種類のカスケード量子系が実現されている。
この設定により、最大1000個の原子からなる高励起の集合スピン状態の超ラジカル崩壊の研究が可能となり、導波路モードを介する一方向結合が実現された。
大規模な多励起アンサンブルと原子間のカスケード相互作用から生じる複雑さにより、従来のシミュレーション手法は1次以上の超放射能放出の相関を予測できない。
この課題に対処するため,スピンの回転ウィグナー近似に基づく新しいシミュレーション手法を開発した。
我々の確率的シミュレーションツールは、2階量子コヒーレンス関数である$g^{(2)}$を、2レベルエミッターの強い励起カスケード系によって放出される光場の他の相関子と共に予測することができる。
このアプローチは、多数の粒子を持つカスケード量子系を効果的かつスケーラブルに解析する方法を提供する。
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