論文の概要: Long-lived quantum correlation by cavity-mediated subradiance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.09252v1
- Date: Thu, 12 Dec 2024 13:06:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-13 13:31:09.082705
- Title: Long-lived quantum correlation by cavity-mediated subradiance
- Title（参考訳）: キャビティ媒介サブラジオアンスによる長寿命量子相関
- Authors: Kyu-Young Kim, Jin Hee Lee, Woong Bae Jeon, Dong Hyun Park, Suk In Park, Jin Dong Song, Changhyoup Lee, Je-Hyung Kim,
- Abstract要約: 指向性低Q空洞に結合した複数の量子エミッタの中で長寿命のサブラジアント状態を示す。
亜ラジカル状態の重要な指標として、この系は大きな光子束と単光子崩壊を示す。
キャビティを介するサブラジオアンスを誘導するための我々のアプローチは、量子エミッタにおける量子相関の生成と利用の方法である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2524493413429627
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- Abstract: Cooperative effects such as super(sub)radiance in quantum systems arise from the interplay among quantum emitters. While bright superradiant states have been extensively studied and yielded significant insights into cooperative phenomena, subradiant states have remained less explored due to their inherently dark state nature. However, subradiance holds significant potential as valuable quantum resources that exploit long-lived and large-scale entanglement, which is a key for advancing quantum information technologies. Here, we demonstrate a long-lived subradiant state among multiple quantum emitters coupled to a directional low Q cavity. In a tailored photonic environment with balanced cavity dissipation, emitter-field coupling strength, and incoherent pumping, two coupled quantum dots exhibit a steady-state population in a subradiant state with highly negative cooperativity. As an important hallmark of a subradiant state, the system shows large photon bunching (g^((2))(0)>>2) and suppressed single-photon decay. In addition, controlling the excitation wavelength provides a useful tool for manipulating dephasing and the number of coupled emitters, which leads to significant changes in photon statistics. Our approach to inducing cavity-mediated subradiance paves the way for creating and harnessing quantum correlations in quantum emitters via a long-lived entangled quantum state, essential for quantum storage and metrology.
- Abstract（参考訳）: 量子系におけるスーパー(サブ)放射のような協調効果は、量子エミッタ間の相互作用から生じる。
明るい超ラディアン状態は広く研究され、協調現象に関する重要な洞察を得たが、亜ラディアン状態は本質的に暗黒な状態の性質のため、まだ探索が進んでいない。
しかし、サブラジオアンスは、長寿命で大規模な絡み合いを利用する貴重な量子資源として有意義な可能性を秘めている。
ここでは、指向性低Q空洞に結合した複数の量子エミッタの中で、長寿命のサブラジアント状態を示す。
2つの結合した量子ドットは、空洞の散逸、エミッタ-フィールド結合強度、および非コヒーレントポンピングを備えた調整されたフォトニック環境において、非常に負の協調性を持つサブラジアン状態の定常状態の集団を示す。
亜ラジカル状態の重要な指標として、このシステムは大きな光子束(g^((2))(0)>2)を示し、単光子崩壊を抑制する。
さらに、励起波長の制御は、デファス化と結合エミッタ数の操作に有用なツールを提供し、光子統計に大きな変化をもたらす。
キャビティを介するサブラジオアンスを誘導するアプローチは、量子ストレージとメトロジーに不可欠な長い絡み合った量子状態を通じて、量子エミッタ内の量子相関を作成し、活用する方法を舗装する。
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