論文の概要: Controllable single-photon wave packet scattering in two-dimensional resonator array by a giant atom

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.20123v2
• Date: Tue, 29 Jul 2025 10:51:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-30 14:59:50.78769
• Title: Controllable single-photon wave packet scattering in two-dimensional resonator array by a giant atom
• Title（参考訳）: 巨大原子による2次元共振器アレイにおける制御可能な単一光子波パケット散乱
• Authors: Weijun Cheng, Zhihai Wang, Yu-Xi Liu,
• Abstract要約: 2次元フォトニック共振器アレイに結合した巨大原子による単一光子波パケットの動的散乱について検討する。 単一光子波パケットの空間対称あるいは非対称なターゲット散乱状態が生成可能であることを示す。 本研究は,2次元フォトニックアレイにおける巨大原子による光子散乱によって期待される光子状態を生成する新しい方法を提供するかもしれない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7570334364848073
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nonlocal interactions between photonic resonator array and giant atoms have attracted extensive attentions. Optimization and control of quantum states via giant atoms have been shown. We here study the dynamical scattering of a single-photon wave packet by a giant atom coupled to a two-dimensional photonic resonator array via multiple spatial points. Using several iterations of time evolutions, we can prepare an expected wave packet with a stable size and use it as the incident state for the scattering process. We show that spatially symmetric or asymmetric target scattering states of single-photon wave packet can be generated by adjusting the coupling strengths between the giant atom and different lattice sites of the resonator array. Furthermore, the dynamical scattering of the wave packets enables us to study the atomic excitation and propagating properties of the scattering states. We find that the atomic excitation has negligibly small probability during the scattering process. Our study may provide a new way to generate an expected photon state via photon scattering by a giant atom in two-dimensional photonic array.
• Abstract（参考訳）: フォトニック共振器アレイと巨大原子との間の非局所的な相互作用は大きな注目を集めている。 巨大原子による量子状態の最適化と制御が示されている。 本稿では,2次元フォトニック共振器アレイに結合した巨大原子による単一光子波パケットの動的散乱について検討する。 時間進化の繰り返しを用いて、安定した大きさの期待波パケットを作成し、散乱過程のインシデント状態として使用することができる。 共振器アレイのジャイアント原子と異なる格子部位との結合強度を調整することにより、単一光子波パケットの空間対称あるいは非対称なターゲット散乱状態を生成することができることを示す。 さらに, マイクロ波パケットの動的散乱により, 散乱状態の原子励起と伝播特性の研究が可能となる。 散乱過程において,原子励起の確率はわずかであることがわかった。 本研究は,2次元フォトニックアレイにおける巨大原子による光子散乱によって期待される光子状態を生成する新しい方法を提供するかもしれない。

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