論文の概要: Mesoscopic cavity quantum electrodynamics with phase-disordered emitters in a Kerr nonlinear resonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.09324v1
• Date: Sat, 12 Apr 2025 19:55:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-15 16:51:04.082877
• Title: Mesoscopic cavity quantum electrodynamics with phase-disordered emitters in a Kerr nonlinear resonator
• Title（参考訳）: ケーラー非線形共振器における位相差エミッタを用いたメソスコピックキャビティ量子電磁力学
• Authors: Daniil M. Lukin, Bennet Windt, Miguel Bello, Dominic Catanzaro, Melissa A. Guidry, Eran Lustig, Souvik Biswas, Giovanni Scuri, Trung Kien Le, Joshua Yang, Arina A. Nikitina, Misagh Ghezellou, Hiroshi Abe, Takeshi Ohshima, Jawad Ul-Hassan, Jelena Vučković,
• Abstract要約: 量子光学において新しいハミルトニアンを実現することができる数エミッターキャビティQEDシステムを示す。 この研究は、新しい提案を実現し、量子電磁力学における基礎物理学を研究するための固体欠陥系の可能性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0890853201424715
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• Abstract: The field of cavity quantum electrodynamics (QED) has seen a recent resurgence of interest in few- and many-body physics owing to the realization that the breaking of symmetries and the presence of disorder can give rise to entirely new phenomena. Here we demonstrate a few-emitter cavity QED system capable of realizing new Hamiltonians in quantum optics based on breaking of symmetries and the realization of an in situ Kerr nonlinearity. Our experiment relies on a high-finesse silicon carbide whispering gallery mode resonator hosting an ensemble of silicon vacancy color centers. The simultaneous presence of spectral and spatial disorder of the mesoscopic atom system gives rise to emergent chirality, and the optical nonlinearity of the silicon carbide host crystal enables the observation of atom-photon correlations induced by a four-photon nonlinear process. This work demonstrates the potential for solid state defect systems to realize emerging proposals and to study fundamental physics in quantum electrodynamics.
• Abstract（参考訳）: 空洞量子力学(QED)の分野は、対称性の破れと障害の存在が全く新しい現象を引き起こすという認識から、近年、数体および多体物理学への関心が復活している。 ここでは、対称性の破れとin situ Kerr非線形性の実現に基づいて、量子光学において新しいハミルトニアンを実現することができる少数のエミッター空洞QEDシステムを示す。 我々の実験は、シリコン空調カラーセンターを収容する高精細な炭化ケイ素ささやかなギャラリーモード共振器に依存している。 メソスコピック原子系のスペクトルおよび空間障害の同時発生はキラリティーを引き起こし、炭化ケイ素ホスト結晶の光学非線形性は4光子非線形過程によって誘起される原子-光子相関の観察を可能にする。 この研究は、新しい提案を実現し、量子電磁力学における基礎物理学を研究するための固体欠陥系の可能性を示す。

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