論文の概要: Quantum surface effects on quantum emitters coupled to surface plasmon polariton

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.02990v1
• Date: Tue, 05 Nov 2024 10:53:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-06 14:58:45.130943
• Title: Quantum surface effects on quantum emitters coupled to surface plasmon polariton
• Title（参考訳）: プラズモン偏光子と結合した量子エミッタの量子表面効果
• Authors: Xin-Yue Liu, Chun-Jie Yang, Jun-Hong An,
• Abstract要約: 金属の量子表面効果(QSE)は、表面プラズモン偏光子(SPP)に付加的な損失源をもたらす 本稿では,QSEの存在下での共通SPPに結合した量子エミッタの非マルコフ動力学について検討する。 我々は、QSEによって好まれるQE-SPP境界状態が形成される限り、QE間の散逸のない絡み合いが生成されることを発見した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.75542489046787
• License:
• Abstract: As an ideal platform to explore strong quantized light-matter interactions, surface plasmon polariton (SPP) has inspired many applications in quantum technologies. It was recently found that quantum surface effects (QSEs) of the metal, including nonlocal optical response, electron spill-out, and Landau damping, contribute additional loss sources to the SPP. Such a deteriorated loss of the SPP severely hinders its realization of long-distance quantum interconnect. Here, we investigate the non-Markovian dynamics of quantum emitters (QEs) coupled to a common SPP in the presence of the QSEs in a planar metal-dielectric nanostructure. A mechanism to overcome the dissipation of the QEs caused by the lossy SPP is discovered. We find that, as long as the QE-SPP bound states favored by the QSEs are formed, a dissipationless entanglement among the QEs is created. It leads to that the separated QEs are coherently correlated in a manner of the Rabi-like oscillation mediated by the SPP even experiencing the metal absorption. Our study on the QSEs refreshes our understanding of the light-matter interactions in the absorptive medium and paves the way for applying the SPP in quantum interconnect.
• Abstract（参考訳）: 強力な量子化光-物質相互作用を探求する理想的なプラットフォームとして、表面プラズモン分極 (SPP) は量子技術に多くの応用をもたらした。 最近、非局所光学応答、電子流出、ランダウ減衰を含む金属の量子表面効果(QSE)がSPPにさらなる損失源をもたらすことが判明した。 このような劣化したSPPの損失は、長距離量子配線の実現を著しく妨げている。 ここでは、平面金属-誘電体ナノ構造におけるQSEの存在下で、量子エミッタ(QE)が共通のSPPと結合する非マルコフ動力学について検討する。 損失SPPによるQEsの散逸を克服する機構が発見された。 我々は、QSEによって好まれるQE-SPP境界状態が形成される限り、QE間の散逸のない絡み合いが生成されることを発見した。 分離されたQEは、金属吸収を経験しても、SPPによって媒介されるラビ様振動の方法でコヒーレントに相関している。 本研究は, 吸収媒体における光-物質相互作用の理解を新たにし, 量子配線におけるSPPの適用方法を明らかにするものである。

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