論文の概要: Floquet Engineering and Harnessing Giant Atoms in Frequency-Comb Emission and Bichromatic Correlations in Waveguide QED
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09901v1
- Date: Fri, 14 Feb 2025 04:18:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-17 14:45:36.429910
- Title: Floquet Engineering and Harnessing Giant Atoms in Frequency-Comb Emission and Bichromatic Correlations in Waveguide QED
- Title（参考訳）: 導波路QEDにおける周波数コム発光と二色相関における浮き彫り工学と巨大原子の調和
- Authors: Qing-Yang Qiu, Li-Li Zheng, Ying Wu, Xin-You Lu,
- Abstract要約: 我々は動的に変調された量子ビットアレイを考察し、周波数制御された単一光子放射を実現する。
また、周波数フィルタ量子相関におけるパリティ依存的な束縛と反バンチングも提供する。
この研究は、集合放出の分野を根本的に拡張し、周波数符号化された量子情報処理の実装に広く応用されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.566181461213207
- License:
- Abstract: The capability to design spectrally controlled photon emission is not only fundamentally interesting for understanding frequency-encoded light-matter interactions, but also is essential for realizing the preparation and manipulation of quantum states. Here we consider a dynamically modulated qubit array, and realize frequency-controlled single-photon emission focusing on the generation of a frequency comb constituted solely of even-parity or anti-Stokes sidebands. Our system also offers parity-dependent bunching and antibunching in frequency-filtered quantum correlations. In particular, the waveguide quantum electrodynamics (QED) setup is extended to include chiral and non-local coupling architectures, thereby enhancing its versatility in Floquet engineering. Our proposal also supports the predictable generation of high-dimensional entangled quantum states, where the corresponding effective Hilbert space dimension is well controlled by energy modulation. Moreover, the utilisation of sophisticated numerical tools, such as the matrix product states (MPSs) and the discretization approach, enables the efficient simulation of multi-photon dynamics, in which the non-Markovian Floquet steady states emerge. This work fundamentally broadens the fields of collective emission, and has wide applications in implementing frequency-encoded quantum information processing and many-body quantum simulation.
- Abstract（参考訳）: スペクトル制御された光子放出を設計する能力は、周波数符号化された光-物質相互作用を理解するのに基本的に興味深いだけでなく、量子状態の準備と操作を実現するためにも不可欠である。
ここでは、動的に変調された量子ビットアレイを考察し、偶数パリティまたは反ストークスのサイドバンドで構成された周波数コムの生成に焦点をあてて周波数制御された単一光子放出を実現する。
また、周波数フィルタ量子相関におけるパリティ依存的な束縛と反バンチングも提供する。
特に、導波管量子電磁力学(QED)のセットアップは、キラルおよび非局所結合アーキテクチャを含むように拡張され、フロケット工学におけるその汎用性を高める。
我々の提案は、対応する有効ヒルベルト空間次元がエネルギー変調によってよく制御される高次元交絡量子状態の予測可能生成もサポートする。
さらに、行列積状態(MPS)や離散化アプローチなどの高度な数値ツールの利用により、マルコフ的フロケット定常状態が出現する多光子力学の効率的なシミュレーションが可能になる。
この研究は、集合放出の分野を根本的に拡張し、周波数符号化された量子情報処理と多体量子シミュレーションの実装に広く応用されている。
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