論文の概要: Tunable multiphoton bundles emission in a Kerr-type two-photon Jaynes-Cummings model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.01737v1
- Date: Tue, 3 Sep 2024 09:28:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 02:16:32.305044
- Title: Tunable multiphoton bundles emission in a Kerr-type two-photon Jaynes-Cummings model
- Title（参考訳）: Kerr型2光子Jaynes-Cummingsモデルにおける可変多光子束の放出
- Authors: Jing Tang, Yuangang Deng,
- Abstract要約: 本研究では,中程度の原子空洞結合下での多光子束放出の操作と促進に関する研究を行う。
我々は,n$th状態の真空-ラビ分割がKerr相互作用によって著しく向上できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.023091115036759
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a study on manipulation and enhancement of multiphoton bundles emission under a moderate atom-cavity coupling, by constructing a two-photon Jaynes-Cummings model integrated with Kerr nonlinearity in a single atom-cavity system. We show that the vacuum-Rabi splittings for the $n$th dressed states can be significantly enhanced by Kerr interaction. This remarkable enhancement in energy-spectrum anharmonicity with the well-resolved multiphoton resonance facilitates the generation of special nonclassical states beyond the strong-coupling limit in the experiment. In particular, both two- and three-photon blockades are observed with adjusting the amplitude of the cavity-driving or atom-pump fields. Moreover, we discover that transitions between two- and three-photon bundles can be achieved through tuning the atom-cavity detuning or Kerr nonlinearity. It further showcases the three-photon blockade is substantially strengthened when both the cavity and atomic fields are jointly driven. Our proposal unveils a pathway for realizing highly controllable nonclassical states and quantum devices with combining two-photon Jaynes-Cummings interactions and Kerr nonlinearity, which may pave the way for versatile applications in quantum information science, e.g., all-optical switches and transistors.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2光子Jaynes-CummingsモデルとKerr非線形性を結合した単一原子-キャビティ系の構築により,中程度の原子-キャビティ結合下での多光子束放出の操作と促進に関する研究を行う。
我々は,n$th状態の真空-ラビ分割がKerr相互作用によって著しく向上できることを示す。
このよく解決された多光子共鳴によるエネルギー-スペクトル不調和性の顕著な増強は、実験の強い結合限界を超えた特別な非古典状態の生成を促進する。
特に、2光および3光の遮断は、キャビティ駆動または原子ポンプ場の振幅を調整することで観察される。
さらに,2-および3-光子束間の遷移は,原子キャビティデチューニングやKerr非線形性を調整することで達成できることがわかった。
さらに、3光子遮断は、空洞と原子場が共に駆動されるときに著しく強化されることを示した。
提案手法は,2光子のJaynes-Cummings相互作用とKerr非線形性を組み合わせることで,高制御可能な非古典的状態と量子デバイスを実現するための経路を提示する。
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