論文の概要: Supercorrelated decay in a quasiperiodic nonlinear waveguide: From Markovian to non-Markovian transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03607v1
• Date: Tue, 07 Jan 2025 08:19:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-08 15:49:15.945765
• Title: Supercorrelated decay in a quasiperiodic nonlinear waveguide: From Markovian to non-Markovian transitions
• Title（参考訳）: 準周期非線形導波路における超相関崩壊:マルコフ遷移から非マルコフ遷移へ
• Authors: Jia-Qi Li, Tian-Yu Zhou, Xin Wang,
• Abstract要約: モビリティエッジ(ME)は、拡張状態から局所化された量子系において重要な境界である。 準周期ポテンシャル変調光子-光子相互作用を持つ1次元Bose-Hubbard鎖について検討する。 2光子部分空間内の二重状態(すなわち強い相互作用によって生じる有界光子対)の ME を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.5373931680025565
• License:
• Abstract: Mobility edges (MEs) are critical boundaries in disordered quantum systems that separate localized from extended states, significantly affecting transport properties and phase transitions. Although MEs are well-understood in single-photon systems, their manifestation in many-body contexts remains an active area of research. In this work, we investigate a one-dimensional Bose-Hubbard chain with a quasiperiodic potential modulating photon-photon interactions, effectively creating a mosaic lattice. We identify MEs for doublon states (i.e, bound photon pairs resulting from strong interactions) within the two-photon subspace. Our analytical solutions and numerical simulations confirm the existence of these MEs, extending single-photon MEs theories to the two-photon regime. Additionally, we analyze the dynamics of two emitters coupled to the waveguide, enabling the emission of supercorrelated photon pairs into the waveguide. Our findings reveal that coupling to extended states results in Markovian dynamics, characterized by exponentially supercorrelated decay, while coupling to localized states gives rise to non-Markovian dynamics, marked by suppressed decay and persistent oscillations. Here, a transition from Markovian to non-Markovian behavior occurs around the MEs of the doublons. Finally, we propose a feasible experimental implementation using superconducting circuits, providing a platform to observe the interplay between interactions and disorder in quantum systems.
• Abstract（参考訳）: モビリティエッジ(ME)は、拡張状態から局所化される量子系において重要な境界であり、輸送特性と相転移に大きな影響を及ぼす。 MEは単光子系ではよく理解されているが、多体領域におけるそれらの発現は研究の活発な領域である。 本研究では,準周期ポテンシャル変調光子-光子相互作用を持つ1次元Bose-Hubbard鎖について検討し,モザイク格子を効果的に生成する。 2光子部分空間内の二重状態(すなわち強い相互作用によって生じる有界光子対)の ME を同定する。 解析解と数値シミュレーションにより、これらのMEsの存在が確認され、単光子MEs理論を2光子状態に拡張した。 さらに、導波路に結合した2つのエミッタのダイナミクスを分析し、超相関光子対を導波路に放出することを可能にする。 この結果から, 局所状態との結合は非マルコフ力学を生じさせ, 減衰抑制と持続振動を特徴とするマルコフ動力学が生じることが明らかとなった。 ここでは、マルコフ的な振る舞いから非マルコフ的な振る舞いへの遷移が、ダビロンの ME の周囲で起こる。 最後に,超伝導回路を用いた実用可能な実験実装を提案し,量子システムにおける相互作用と乱れの相互作用を観測するためのプラットフォームを提供する。

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