論文の概要: Photon Transport in a Gas of Two-Level Atoms: Unveiling Quantum Light Creation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03013v2
• Date: Wed, 08 Jan 2025 17:24:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-09 14:12:18.427183
• Title: Photon Transport in a Gas of Two-Level Atoms: Unveiling Quantum Light Creation
• Title（参考訳）: 2層原子ガス中の光子輸送:量子光の創出
• Authors: Leonid Yatsenko, Martin Cordier, Lucas Pache, Max Schemmer, Philipp Schneeweiss, Jürgen Volz, Arno Rauschenbeutel,
• Abstract要約: Heisenberg-Langevin 方程式法を用いて,2層原子の気体中におけるほぼ単色光伝搬の理論解析を行った。 我々の焦点は光子作用素の進化と2階相関関数への影響である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a theoretical analysis of nearly monochromatic light propagation through a gas of two-level atoms using the Heisenberg-Langevin equation method. Our focus is on the evolution of the photon annihilation operator and its impact on the second-order correlation function, $g^{(2)}({\tau})$, with particular emphasis on photon antibunching behavior. The model accounts for both open and closed atomic system approximations, including Doppler broadening and the influence of pump field detuning. We derive expressions that reproduce known results from scattering theory and extend the analysis to complex systems, such as inhomogeneously broadened media. The theoretical predictions are compared with experimental data from a waveguide QED platform, which show good agreement and thereby demonstrate the power of our approach. Future work will explore extensions to even more complex systems and other quantum light characteristics for practical applications.
• Abstract（参考訳）: Heisenberg-Langevin 方程式法を用いて,2層原子の気体中におけるほぼ単色光伝搬の理論解析を行った。 我々の焦点は光子消滅作用素の進化と二階相関関数 $g^{(2)}({\tau})$ への影響であり、特に光子反膨潤挙動に重点を置いている。 このモデルは、ドップラーの拡大やポンプ磁場の変形の影響など、オープンおよびクローズドな原子系の近似の両方を考慮に入れている。 我々は、散乱理論から既知の結果を再現し、解析を不均一に拡張されたメディアのような複雑なシステムに拡張する表現を導出する。 理論的予測は導波路QEDプラットフォームの実験データと比較し, 良好な一致を示し, 提案手法のパワーを実証する。 今後の研究は、さらに複雑なシステムや、実用的な応用のための他の量子光特性への拡張を探求する。

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