論文の概要: Light Statistics from Large Ensembles of Independent Two-level Emitters: Classical or Non-classical?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.17377v1
• Date: Tue, 26 Nov 2024 12:38:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-27 13:34:28.673512
• Title: Light Statistics from Large Ensembles of Independent Two-level Emitters: Classical or Non-classical?
• Title（参考訳）: 独立系2層エミッタの大集合からの光統計:古典的・非古典的?
• Authors: M. Bojer, A. Cidrim, P. P. Abrantes, R. Bachelard, J. von Zanthier,
• Abstract要約: 弱駆動系におけるコヒーレントに駆動される非相互作用性2レベル原子のアンサンブルの光子統計について検討した。 強力なアンチバンチングからスーパーバンチングまで、並外れた2光子相関が得られた。 基礎となるメカニズムは、干渉による空間的ゆらぎを示すコヒーレント散乱と、等方的自発崩壊の形での散逸の相互作用である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We investigate the photon statistics of an ensemble of coherently driven non-interacting two-level atoms in the weak driving regime. As it turns out, the system displays unique emission characteristics that are strongly in contrast to the emission of classical oscillating dipoles. By deriving the second-order autocorrelation function, we show that extraordinary two-photon correlations are obtained, ranging from strong antibunching to superbunching. These features are enhanced by disorder in the emitter positions, and the control parameter is the number of excitations in the system. We observe the appearance of bunching and antibunching when the light is scattered by the atoms predominantly coherently, i.e., mimicking classical Rayleigh scattering, whereas thermal photon statistics is obtained when the light is scattered via spontaneous decay, a well-known quantum effect. The underlying mechanism is the interplay between coherent scattering, which exhibits spatial fluctuations due to interference, and dissipation in the form of isotropic spontaneous decay.
• Abstract（参考訳）: 弱駆動系におけるコヒーレントに駆動される非相互作用性2レベル原子のアンサンブルの光子統計について検討する。 その結果、このシステムは古典的な振動ダイポールの放出とは対照的に、独自の発光特性を示すことがわかった。 2階自己相関関数を導出することにより、強い反バンチから超バンチまで、並外れた2光子相関が得られることを示す。 これらの特徴はエミッタ位置の乱れによって強化され、制御パラメータはシステム内の励起数である。 我々は、古典的なレイリー散乱を模倣する原子によって散乱された光が主にコヒーレントに散らばっているとき、束縛や反バンキングの出現を観察する一方、熱光子統計は、光が自然崩壊によって散らばっているときに得られる、よく知られた量子効果である。 基礎となるメカニズムは、干渉による空間的ゆらぎを示すコヒーレント散乱と、等方的自発崩壊の形での散逸の相互作用である。

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