論文の概要: Chirality-induced quantum nonreciprocity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.13437v2
- Date: Mon, 21 Apr 2025 14:43:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-30 08:48:13.180859
- Title: Chirality-induced quantum nonreciprocity
- Title（参考訳）: キラル性による量子非相互性
- Authors: Zimo Zhang, Zhongxiao Xu, Ran Huang, Xingda Lu, Fengbo Zhang, Donghao Li, Şahin K. Özdemir, Franco Nori, Han Bao, Yanhong Xiao, Bing Chen, Hui Jing, Heng Shen,
- Abstract要約: キラル性、非相互性、および量子相関は、自然科学や新興量子技術にまたがる幅広い興味深い効果と応用の中心にある。
ここでは、空飛ぶ原子を持つキラル非エルミタンプラットフォームを構築し、キラル性によって誘導される2つのチャネル間の非相互量子相関を示す。
我々の発見は、様々なキラルデバイスで、非相互のスキーズや絡み合いのような一方的な量子効果を実現するための道を開くかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.05145754015584
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Chirality, nonreciprocity, and quantum correlations are at the center of a wide range of intriguing effects and applications across natural sciences and emerging quantum technologies. However, the direct link combining these three essential concepts has remained unknown till now. Here, we establish a chiral non-Hermitian platform with flying atoms and demonstrate chirality-induced nonreciprocal bipartite quantum correlations between two channels: Quantum correlation emerges when two spatially separated light beams of the same polarization propagate in opposite directions in the atomic cloud, and it becomes zero when they travel in the same direction. Thus, just by flipping the propagation direction of one of the beams while keeping its polarization the same as the other beam, we can create or annihilate quantum correlations between two channels. We also show that this nonreciprocal quantum correlation can be extended to multi-color sidebands with Floquet engineering. Our findings may pave the road for realizing one-way quantum effects, such as nonreciprocal squeezing or entanglement, with a variety of chiral devices, for the emerging applications of e.g., directional quantum network or nonreciprocal quantum metrology.
- Abstract（参考訳）: キラル性、非相互性、および量子相関は、自然科学や新興量子技術にまたがる幅広い興味深い効果と応用の中心にある。
しかし、これらの3つの基本的な概念を結合する直接的なリンクは、現在まで不明である。
ここでは、空飛ぶ原子を持つカイラル非エルミートプラットフォームを構築し、キラル性によって誘導される2つのチャネル間の非相互二部量子相関を示す: 量子相関は、同じ偏光の2つの空間的に分離された光線が原子雲の反対方向に伝播し、同じ方向に移動するとゼロになる。
したがって、一方のビームの伝播方向を反転させるだけで、もう一方のビームと同じ偏光を保ちながら、2つのチャネル間の量子相関を生成または消滅させることができる。
また、この非相互量子相関はFloquetエンジニアリングによりマルチカラーのサイドバンドに拡張可能であることを示す。
我々の発見は、例えば非相互スクイーズや絡み合いのような一方的な量子効果を様々なキラルデバイスで実現するための道を開くかもしれない。
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