論文の概要: Quantum correlations of the photon fields in a waveguide quantum electrodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.17710v1
• Date: Wed, 23 Oct 2024 09:36:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-24 13:55:35.872931
• Title: Quantum correlations of the photon fields in a waveguide quantum electrodynamics
• Title（参考訳）: 導波路量子電磁力学における光子場の量子相関
• Authors: Ya. S. Greenberg. O. A. Chuikin, A. G. Moiseev, A. A. Shtygashev,
• Abstract要約: 2レベル原子上の単一光子パルスの散乱に対する第1次および第2次光子相関関数を計算する。 マルコフ近似の中では、正の周波数電場を持つ量子作用素の解析式が見つかる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We present a time-dependent quantum calculations of the first order and second order photon correlation functions for the scattering of a single-photon pulse on a two-level atom (qubit) embedded in a one-dimensional open waveguide. Within Markov approximation we find the analytic expression for the quantum operator of positive frequency electric field. We restricted Hilbert space of initial states by the states with one and two excitations and show that the photon probability amplitudes are given by the off-diagonal matrix elements of the electric field operator between these states. For two-excitation initial state where the atom is excited and there exists a single photon in a waveguide we calculate the second order correlation function which describes the measurements by two detectors at two different space-time points. The second order correlation function exhibits the interference term showing that the measurements of two detectors are correlated. This interference is similar to that found in the Hanbury Brown and Twiss correlation experiment with two indistinguishable photons.
• Abstract（参考訳）: 1次元オープン導波路に埋め込まれた2レベル原子(量子ビット)上に1光子パルスを散乱させるための1次および2次光子相関関数の時間依存量子計算を提案する。 マルコフ近似の中では、正の周波数電場を持つ量子作用素の解析式が見つかる。 我々は初期状態のヒルベルト空間を1つと2つの励起で制限し、光子確率振幅がこれらの状態の間の電場作用素の対角行列要素によって与えられることを示す。 原子が励起され、導波路に1つの光子が存在する2つの励起初期状態に対して、2つの異なる時空点における2つの検出器による測定を記述する2階相関関数を計算する。 2階相関関数は、2つの検出器の測定が相関していることを示す干渉項を示す。 この干渉は、ハンベリー・ブラウンとツイツの2つの区別できない光子による相関実験で見られるものと似ている。

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