論文の概要: Many-Body Photon Blockade and Quantum Light Generation from Cavity Quantum Materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.08964v1
- Date: Wed, 13 Nov 2024 19:00:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-15 15:23:29.318999
- Title: Many-Body Photon Blockade and Quantum Light Generation from Cavity Quantum Materials
- Title（参考訳）: キャビティ量子材料からの多体光子遮断と量子光発生
- Authors: Benjamin Kass, Spenser Talkington, Ajit Srivastava, Martin Claassen,
- Abstract要約: 我々は、光子は、その物質の空洞の量子-電気力学的変化の証となることを示す。
量子臨界点近傍の物質は、集合的な多体光子遮断を実現することができることを示す。
本研究は, 空洞埋設量子材料を量子光源として尋問し, 活用するための新たな経路を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: The strong coupling regime of photons and quantum materials inside optical cavities has emerged as a promising environment for manipulating states of matter with light. Here, in turn, we show that photons bear witness to cavity quantum-electrodynamical modifications of the material, leading to profoundly non-classical properties of light passing through the cavity. By generalizing quantum-optical input-output relations to correlated quantum materials, we study the second-order photon coherence g2(t) and demonstrate that antibunching of transmitted photons serves as direct evidence of light-induced changes to the cavity-embedded material. We show that materials near a quantum critical point can realize a collective many-body photon blockade, enabling the generation of single photons or Einstein-Podolsky-Rosen pairs via leveraging strong matter fluctuations. Our findings provide new routes for interrogating and harnessing cavity-embedded quantum materials as quantum light sources, as a resource for photon-based computation and quantum sensing.
- Abstract（参考訳）: 光キャビティ内の光子と量子物質の強い結合状態は、物質の状態を光で操作するための有望な環境として現れている。
ここでは、光子は空洞の量子電気力学的変化を目撃し、空洞を通過する光の非古典的特性を著しく引き起こすことを示す。
相関量子材料に対する量子光学的入出力関係を一般化することにより、2階光子のコヒーレンスg2(t)を解析し、透過光子のアンチバンチングがキャビティ埋め込み材料への光誘起変化の直接的証拠となることを示す。
量子臨界点近傍の物質は、強い物質ゆらぎを利用して単一の光子やアインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン対を生成することができる、集合的な多体光子遮断を実現することができることを示す。
本研究は,光子を用いた計算と量子センシングの資源として,空洞埋設量子材料を量子光源として尋問・活用するための新たな経路を提供する。
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