論文の概要: Transparency, Nonclassicality and Nonreciprocity in Chiral Waveguide Quantum Electrodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.07870v1
- Date: Tue, 10 Dec 2024 19:16:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-12 14:02:00.335765
- Title: Transparency, Nonclassicality and Nonreciprocity in Chiral Waveguide Quantum Electrodynamics
- Title（参考訳）: キラル導波路量子力学における透明性、非古典性、非相互性
- Authors: Qingtian Miao, G. S. Agarwal,
- Abstract要約: 任意の入力パワーに対して量子ビットに結合したキラル導波路からの透過と反射の量子統計的性質について報告する。
我々は、前方伝播振幅伝達を完全に抑制できる新しいタイプの量子臨界を明らかにする。
これらの知見は、キラル量子電気力学における光-物質相互作用を制御するための新しい経路を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We examine quantum statistical properties of transmission and reflection from a chiral waveguide coupled to qubits for arbitrary input powers. We report on several remarkable features of output fields such as transparency, quantum nonreciprocity and the second-order correlation function $g^{(2)}(0)$ values less than unity. In particular, for two qubits detuned antisymmetrically with respect to the central waveguide frequency, we find transparency in forward transmission and in photon numbers for arbitrary values of the input powers provided the phase separation between qubits is an integer multiple of $\pi$. Values of $g^{(2)}(0)$ less than unity can be reached even for nonzero value of the intrinsic damping by using phase separation different from integer multiple of $\pi$, marking the transition from classical to quantum light. We also uncover a new type of quantum criticality that enables complete suppression of forward-propagating amplitude transmission at specific driving powers, giving rise to enhanced nonreciprocal effects in both transmission and quantum fluctuations in amplitudes. Forward propagation amplifies the quantum fluctuations in amplitudes, while backward propagation significantly suppresses them. These findings open new pathways for controlling light-matter interactions in chiral quantum electrodynamics, with potential applications in quantum information and nonreciprocal quantum devices.
- Abstract（参考訳）: 任意の入力パワーに対して量子ビットに結合したカイラル導波路からの透過と反射の量子統計的性質について検討する。
本稿では、透過性、量子的非相互性、二階相関関数 $g^{(2)}(0)$ などの出力場の特徴について報告する。
特に、中心導波路周波数に関して非対称に変形した2つの量子ビットに対して、量子ビット間の位相分離が$\pi$の整数倍であるならば、入力パワーの任意の値に対する透過性と光子数に現れる。
g^{(2)}(0)$の値は、古典的な光から量子光への遷移を示すために、$\pi$の整数倍とは異なる位相分離を用いることで、固有減衰のゼロ値であっても、単位値より小さい値に到達することができる。
我々はまた、特定の駆動力における前方伝播振幅伝達を完全に抑制できる新しいタイプの量子臨界を明らかにし、振幅の伝送と量子ゆらぎの両方において非相互効果を増大させる。
前方伝播は振幅の量子ゆらぎを増幅し、後方伝播はそれらを著しく抑制する。
これらの発見は、キラル量子力学における光-物質相互作用を制御するための新しい経路を開き、量子情報や非相互量子デバイスに応用される可能性がある。
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