論文の概要: Achieving Robust Single-Photon Blockade with a Single Nanotip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.19608v1
- Date: Fri, 27 Dec 2024 12:09:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-30 17:24:57.801440
- Title: Achieving Robust Single-Photon Blockade with a Single Nanotip
- Title（参考訳）: ナノチップを用いたロバスト単一光子遮断
- Authors: Jian Tang, Yun-Lan Zuo, Xun-Wei Xu, Ran Huang, Adam Miranowicz, Franco Nori, Hui Jing,
- Abstract要約: 本研究では,Kerr非線形共振器近傍に固有の欠陥を有するナノチップを導入することにより,後方散乱損失に対する単一光子遮断を実現することができることを示す。
私たちの研究は、堅牢な単一光子源と後方散乱免疫量子デバイスへの応用のために、脆弱な量子デバイスを不完全から保護し、エンジニアリングすることに新たな光を当てています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.13448121762526
- License:
- Abstract: Backscattering losses, due to intrinsic imperfections or external perturbations that are unavoidable in optical resonators, can severely affect the performance of practical photonic devices. In particular, for quantum single-photon devices, robust quantum correlations against backscattering losses, which are highly desirable for diverse applications, have remained largely unexplored. Here, we show that single-photon blockade against backscattering loss, an important purely quantum effect, can be achieved by introducing a nanotip near a Kerr nonlinear resonator with intrinsic defects. We find that the quantum correlation of single photons can approach that of a lossless cavity even in the presence of strong backscattering losses. Moreover, the behavior of such quantum correlation is distinct from that of the classical mean-photon number with different strengths of the nonlinearity, due to the interplay of the resonator nonlinearity and the tip-induced optical coupling. Our work sheds new light on protecting and engineering fragile quantum devices against imperfections, for applications in robust single-photon sources and backscattering-immune quantum devices.
- Abstract（参考訳）: 光共振器では避けられない固有の欠陥や外部の摂動による後方散乱損失は、実用的なフォトニックデバイスの性能に深刻な影響を及ぼす可能性がある。
特に、量子単光子デバイスでは、バック散乱損失に対する堅牢な量子相関は、様々な用途に非常に望ましいが、まだほとんど解明されていない。
そこで本研究では,Kerr非線形共振器近傍に固有の欠陥を有するナノチップを導入することにより,後方散乱損失に対する単一光子遮断を実現することができることを示す。
単一光子の量子相関は、強い後方散乱損失が存在する場合でも、損失のない空洞に近づくことができる。
さらに、そのような量子相関の挙動は、共振器の非線形性と先端誘起光結合の相互作用により、非線形性の強さが異なる古典的な平均光子数と異なる。
私たちの研究は、堅牢な単一光子源と後方散乱免疫量子デバイスへの応用のために、脆弱な量子デバイスを不完全から保護し、エンジニアリングすることに新たな光を当てています。
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