論文の概要: Direct experimental observation of sub-poissonian photon statistics by means of multi-photon scattering on a two-level system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.10975v1
- Date: Tue, 17 Sep 2024 08:15:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-18 17:28:59.451864
- Title: Direct experimental observation of sub-poissonian photon statistics by means of multi-photon scattering on a two-level system
- Title（参考訳）: 2レベル系の多重光子散乱によるサブポアソニアン光子統計の直接的観察
- Authors: A. Yu. Dmitriev, A. V. Vasenin, S. A. Gunin, S. V. Remizov, A. A. Elistratov, W. V. Pogosov, O. V. Astafiev,
- Abstract要約: 半無限導波路に強く結合した2レベル超伝導人工原子のカスケードは、量子非線形光学において非自明な現象を観測するための有望なツールである。
我々は、コヒーレントcw励起源からの非古典光とプローブに作用する他のコヒーレント波との波動混合を実験的に実証した。
- 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: A cascade of two-level superconducting artificial atoms -- a source and a probe -- strongly coupled to a semi-infinite waveguide is a promising tool for observing nontrivial phenomena in quantum nonlinear optics. The probe atom can scatter an antibunched radiation emitted from the source, thereby generating a field with specific properties. We experimentally demonstrate wave mixing between nonclassical light from the coherently cw-pumped source and another coherent wave acting on the probe. We observe unique features in the wave mixing stationary spectrum which differs from mixing spectrum of two classical waves on the probe. These features are well described by adapting the theory for a strongly coupled cascaded system of two atoms. We further analyze the theory to predict non-classical mixing spectra for various ratios of atoms' radiative constants. Both experimental and numerical results confirm the domination of multi-photon scattering process with only a single photon from the source. We evaluate entanglement of atoms in the quasistationary state and illustrate the connection between the expected second-order correlation function of source's field and wave mixing side peaks corresponding to a certain number of scattered photons.
- Abstract（参考訳）: 半無限導波路に強く結合した2レベル超伝導人工原子のカスケードは、量子非線形光学において非自明な現象を観測するための有望なツールである。
プローブ原子は、ソースから放射される反結合放射線を散乱させ、特定の特性を持つ磁場を生成することができる。
我々は、コヒーレントcw励起源からの非古典光とプローブに作用する他のコヒーレント波との波動混合を実験的に実証した。
プローブ上の2つの古典波の混合スペクトルと異なる波動混合定常スペクトルの特異な特徴を観察する。
これらの特徴は、2つの原子の強く結合したカスケード系の理論を適用することでよく説明される。
さらに、原子の放射定数の様々な比について、非古典的な混合スペクトルを予測する理論を解析する。
実験および数値的な結果は、光源から1つの光子しか持たない多重光子散乱過程の優位性を確認するものである。
本研究では, 準定常状態における原子の絡み合いを評価し, ソースフィールドの2次相関関数と特定の散乱光子に対応する波動混合側ピークとの接続性について述べる。
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