論文の概要: Unlocking multiphoton emission from a single-photon source through mean-field engineering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.10441v1
• Date: Fri, 15 Nov 2024 18:59:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-18 15:37:49.738480
• Title: Unlocking multiphoton emission from a single-photon source through mean-field engineering
• Title（参考訳）: 平均場工学による単一光子源からの光子放出の解錠
• Authors: Sang Kyu Kim, Eduardo Zubizarreta Casalengua, Katarina Boos, Friedrich Sbresny, Carolin Calcagno, Hubert Riedl, Jonathan J. Finley, Carlos Antón-Solanas, Fabrice P. Laussy, Kai Müller, Lukas Hanschke, Elena del Valle,
• Abstract要約: 量子力学では、多光子放出は単光子放出よりも基本的で興味深いことが分かる。 量子干渉を乱して2レベル系の多光子力学を制御できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Single-photon emission from a two-level system offers promising perspectives for the development of quantum technologies, where multiphotons are generally regarded as accidental, undesired and should be suppressed. In quantum mechanics, however, multiphoton emission can turn out to be even more fundamental and interesting than the single-photon emission, since in a coherently driven system, the multiphoton suppression arises from quantum interferences between virtual multiphoton fluctuations and the mean field in a Poisson superposition of all number states. Here, we demonstrate how one can control the multiphoton dynamics of a two-level system by disrupting these quantum interferences through a precise and independent homodyne control of the mean field. We show that, counterintuitively, quantum fluctuations always play a major qualitative role, even and in fact especially, when their quantitative contribution is vanishing as compared to that of the mean field. Our findings provide new insights into the paradoxical character of quantum mechanics and open pathways for mean-field engineering as a tool for precision multiphoton control.
• Abstract（参考訳）: 2レベル系からの単一光子放出は、多光子を偶然、望ましくない、抑制すべきと一般的にみなす量子技術の発展に有望な視点を与える。 しかし、量子力学において、多重光子放出は、コヒーレント駆動系では、仮想多光子ゆらぎと全ての数状態のポアソン重畳における平均場の間の量子的干渉によって起こるため、単光子放出よりもさらに基本的で興味深いことが分かる。 ここでは、平均場の精密かつ独立したホモダイン制御により、これらの量子干渉を乱すことにより、2レベル系の多光子力学を制御できることを実証する。 量子ゆらぎは、平均場のゆらぎと比べて量的寄与が消滅している場合でも、常に主要な定性的な役割を担っていることを示す。 本研究は, 量子力学のパラドックス特性と平均場工学への開放経路を, 高精度多光子制御のツールとして新たな知見を提供するものである。

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