論文の概要: Dark-state engineering in Fock-state lattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.19697v1
- Date: Sun, 29 Sep 2024 13:14:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-01 22:03:19.321825
- Title: Dark-state engineering in Fock-state lattices
- Title（参考訳）: フォック状態格子におけるダークステートエンジニアリング
- Authors: Xuan Zhao, Yi Xu, Le-Man Kuang, Jie-Qiao Liao,
- Abstract要約: マルチモードJaynes-Cummings(JC)モデルにより生成されたフォック状態格子の暗黒状態効果について検討した。
我々の研究は、FSLに基づく量子光学効果と量子情報処理の探求の道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.8951799233443
- License:
- Abstract: Fock-state lattices (FSLs) are becoming an emerging research hotspot in quantum physics, not only because the FSLs provide a new perspective for studying atom-field interactions, but also because they build the connection between quantum optics and condensed matter physics. Owing to the multiple transition paths in the lattices, inherent quantum interference effect exists in these systems, and hence how to find new quantum coherent phenomena and exploit their applications becomes a significant and desired task in this field. In this work, we study the dark-state effect in the FSLs generated by the multimode Jaynes-Cummings (JC) models. By considering the FSLs in certain-excitation-number subspaces, we study the dark states with respect to the states associated with the atomic excited state using the arrowhead-matrix method. We find that there exist dark-state subspaces with the dimensions determined by the number of orthogonal dark states. When the dimension is larger than one, the forms of these dark-state bases are not unique. Further, we obtain the number and form of the orthogonal dark states in the two-, three-, and four-mode JC models. In addition, we find that for a general $N$-mode JC model, there are $C_{N+n-2}^{N-2}$ orthogonal dark states in the $n$-excitation subspace. We also build the relationship between the dark modes and dark states. Our work will pave the way for exploring quantum optical effects and quantum information processing based on the FSLs.
- Abstract（参考訳）: フォック状態格子(FSL)は、量子物理学において新たなホットスポットになりつつある。これは、FSLが原子-場相互作用の研究の新しい視点を提供するだけでなく、量子光学と凝縮物質物理学の接続を構築するためでもある。
格子内の複数の遷移経路のため、これらの系には固有の量子干渉効果が存在し、新しい量子コヒーレント現象を発見し、それらの応用を利用する方法がこの分野で重要かつ望ましい課題となっている。
本研究では,マルチモードJaynes-Cummings(JC)モデルにより生成されたFSLの暗黒状態効果について検討する。
ある種の励起数部分空間におけるFSLを考慮し、矢頭行列法を用いて原子励起状態に関連する状態に関する暗黒状態について検討する。
直交ダークステートの数によって決定される次元を持つダークステート部分空間が存在することが分かる。
次元が 1 より大きいとき、これらのダークステート基底の形式はユニークではない。
さらに,2モード,3モード,4モードのJCモデルにおいて,直交暗黒状態の数と形状を求める。
さらに、一般的な$N$-mode JCモデルに対して、$n$-励起部分空間に$C_{N+n-2}^{N-2}$直交ダーク状態が存在することが分かる。
ダークモードとダークステートの関係も構築しています。
我々の研究は、FSLに基づく量子光学効果と量子情報処理の探求の道を開く。
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