論文の概要: Effects of finite trapping on the decay, recoil, and decoherence of dark states of quantum emitter arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09851v2
- Date: Tue, 12 Aug 2025 12:43:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-13 14:32:15.965198
- Title: Effects of finite trapping on the decay, recoil, and decoherence of dark states of quantum emitter arrays
- Title（参考訳）: 量子エミッタアレイの暗黒状態の崩壊, 再コイル, 脱コヒーレンスに及ぼす有限トラップの影響
- Authors: M. Eltohfa, F. Robicheaux,
- Abstract要約: 有限トラップ強度と光媒介力が1次元導波路または自由空間における2, 3, 多くの原子の高放射能励起状態に及ぼす影響
量子情報ストレージの場合、これらの発見は幾何学と偏光の最適配列構成を示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The collective interaction of electronic excitations with the electromagnetic field in atomic arrays can lead to reduced decay rates, forming subradiant states with applications in quantum information and memories. By including quantized vibrational excitations, we examine the effects of finite trap strength and light-mediated forces on highly subradiant singly-excited states for two, three, and many atoms in a 1D waveguide or free space. For waveguide-coupled and tightly trapped atoms, the recoil energy from photon emission can reach a vibrational quantum, even in the Lamb-Dicke regime. For weakly trapped atoms, the vibrational wavepackets are shifted or distorted due to induced forces and uneven decay. These effects lead to a time-dependent decay rate, extra vibrational energy transfer, and mixing of different electronic and vibrational states. The resulting entanglement entropy and infidelity can be mitigated by decreasing the induced forces or increasing trap strength. For quantum information storage, these findings suggest optimal array configurations in geometry and polarization. Our results provide insights for quantum memories and atom array experiments.
- Abstract（参考訳）: 原子配列における電子励起と電磁場との集合的相互作用は崩壊率を低下させ、量子情報や記憶に応用したサブラディアント状態を形成する。
量子化された振動励起を含むことにより、1次元導波路または自由空間における2, 3, 多くの原子の高放射能励起状態に対する有限トラップ強度と光媒介力の影響を調べる。
導波管と密に閉じ込められた原子では、光子放出による反動エネルギーはラム・ディッケ系でも振動量子に到達できる。
弱い閉じ込められた原子の場合、振動波束は誘導力と不均一な崩壊によって移動または歪む。
これらの効果は時間依存の崩壊率、余分な振動エネルギー移動、異なる電子状態と振動状態の混合をもたらす。
結果として生じる絡み合いエントロピーと不完全性は、誘導力の低下やトラップ強度の増大によって緩和することができる。
量子情報ストレージの場合、これらの発見は幾何学と偏光の最適配列構成を示唆している。
この結果から量子記憶と原子配列実験の知見が得られた。
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