論文の概要: Controllable Single Photon Scattering via Coupling of Driven $Λ$ System with Topological Waveguide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.17058v1
- Date: Fri, 21 Mar 2025 11:22:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-24 14:56:18.498595
- Title: Controllable Single Photon Scattering via Coupling of Driven $Λ$ System with Topological Waveguide
- Title（参考訳）: トポロジカル導波路を用いた駆動型$$システムの結合による単一光子散乱制御
- Authors: Gunjan Yadav, Madan Mohan Mahana, Tarak Nath Dey,
- Abstract要約: 我々は、トポロジカル導波路におけるコヒーレント単一光子散乱過程と、駆動された$Lambda$システムについて検討した。
3つの異なる部分格子サイトに対する散乱形式を用いた透過率解析式を導出する。
本研究は,量子スイッチ,センサ,通信デバイスなどの量子技術への応用により,システムの堅牢性とチューニング性を高める方法である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We investigate the coherent single photon scattering process in a topological waveguide coupled with a driven $\Lambda$ system. We derive an analytical expression for transmittance by using the scattering formalism for three different sublattice sites (A, B, and AB), which couples to the $\Lambda$ system. We have demonstrated that the system's response is topology-independent for A and B sublattice-site coupling and becomes topology-dependent for AB sublattice-site coupling. In a weak control field regime, the system behaves as a perfect mirror in all of these configurations. Upon the control field strength enhancement, the transmission spectrum evolves from Electromagnetically Induced Transparency (EIT) to Autler-Townes splitting (ATS) in A and B sublattice-site coupling. The manipulation of transmission from opaque to transparent holds the key mechanism of a single photon switch. Further, the topology-dependent AB sublattice configuration allows the sharper Fano line shape that is absent in topology-independent A and B sublattice configurations. This characteristic of the Fano line can be used as a tunable single-photon switch and for sensing external perturbations. Furthermore, our study paves the way for the robustness and tunability of systems with applications in quantum technologies such as quantum switches, sensors, and communication devices.
- Abstract（参考訳）: 我々は、トポロジカル導波路におけるコヒーレント単一光子散乱過程と、駆動された$\Lambda$システムについて検討する。
我々は,3つの異なる部分格子サイト (A, B, AB) に対して散乱形式を用いて透過率の解析式を導出し,これを$\Lambda$システムに結合する。
システム応答はAおよびBサブラチテン部位結合に対してトポロジ非依存であり,ABサブラチテン部位結合に対してはトポロジ依存となることを示した。
弱制御系では、システムはこれらすべての構成において完璧なミラーとして振る舞う。
制御磁場強度の増強により、透過スペクトルは電磁誘導透明性(EIT)からAとBのサブラチテン部位結合におけるAtS(Autler-Townes splitting)へと進化する。
不透明から透明への透過の操作は、単一の光子スイッチの鍵機構を保持する。
さらに、位相非依存のABサブラテックス構成は、位相非依存のAおよびBサブラテックス構成に欠如しているよりシャープなファノ線形状を可能にする。
このファノ線の特徴は、調整可能な単一光子スイッチとして、および外部摂動を感知するために使用できる。
さらに,本研究では,量子スイッチ,センサ,通信デバイスなどの量子技術に応用したシステムの堅牢性とチューニング性について検討した。
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