論文の概要: Flat band mediated photon-photon interactions in 2D waveguide QED networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.10623v2
- Date: Thu, 22 May 2025 14:49:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-23 14:49:22.418805
- Title: Flat band mediated photon-photon interactions in 2D waveguide QED networks
- Title（参考訳）: 2次元導波路QEDネットワークにおけるフラットバンドによる光子-光子相互作用
- Authors: Matija Tečer, Giuseppe Calajó, Marco Di Liberto,
- Abstract要約: 2次元導波路ネットワークに結合した量子エミッタのリーブ格子について検討する。
本システムは, 長距離光子結合の存在にもかかわらず, エネルギー的に孤立した平面バンドをサポートすることを示す。
本研究は, 励起子の集合挙動と有効光子-光子相互作用の相互作用が, フラットバンド系における高相関光子状態の研究の基盤となることを示すものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate a Lieb lattice of quantum emitters coupled to a two-dimensional waveguide network and demonstrate that this system supports an energetically isolated flat band, enabling localization despite the presence of long-range photon-mediated couplings. We then explore the two-excitation dynamics in both the softcore and hardcore interaction regimes, which arise from the nonlinearity of the emitters. In the softcore regime, we observe interaction-induced photon transport within the flat band, mediated by the formation of bound photon pairs. In the hardcore regime, corresponding to the two-level atom limit, we instead find the emergence of metastable exciton-like dressed states involving both flat and dispersive bands. Our findings highlight how the interplay between the collective behavior of emitters and effective photon-photon interactions can provide a platform for studying highly correlated photonic states in flat-band systems.
- Abstract（参考訳）: 二次元導波路ネットワークに結合した量子エミッタのリーブ格子について検討し, 長距離光子結合が存在するにもかかわらず, エネルギー的に孤立した平面バンドをサポートすることを示した。
次に、エミッタの非線形性から生じるソフトコアとハードコアの相互作用状態の2つの励起ダイナミクスを探索する。
ソフトコア系では、結合光子対の形成を介し、平面バンド内での相互作用誘起光子輸送を観察する。
2段階の原子制限に対応するハードコア系では、フラットバンドと分散バンドの両方を含む準安定なエクシトン様の服装状態が出現する。
本研究は, 励起子の集合挙動と有効光子-光子相互作用の相互作用が, フラットバンド系における高相関光子状態の研究の基盤となることを示すものである。
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