論文の概要: Fast and High Excitation Transport in Waveguide Quantum Electrodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.11885v1
- Date: Fri, 13 Jun 2025 15:34:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-16 17:50:49.853861
- Title: Fast and High Excitation Transport in Waveguide Quantum Electrodynamics
- Title（参考訳）: 導波路量子電磁力学における高速・高励起輸送
- Authors: Ya-Tang Yu, I Gusti Ngurah Yudi Handayana, Wei Chen, H. H. Jen,
- Abstract要約: 2つのよく分離された冷間結合原子配列を用いることにより、高速で高い原子励起輸送を示す。
この増強された導波管による励起の輸送は、スペクトル的に単離され、右局在化された右固有状態の優位性によって出現する。
本研究は,wQEDプラットフォームに適用可能性を示し,量子工学および量子情報アプリケーションに対する洞察を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.931881794708454
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Waveguide quantum electrodynamics (wQED) with underlying collective and long-range atom-atom interactions has led to many distinct dynamical phenomena, including modified collective radiations and intriguing quantum correlations. It stands out as a unique platform to illustrate correlated photon transport, as well as to promise applications in quantum information processing. Here we manifest a fast and high atomic excitation transport by employing two well-separated chirally-coupled atomic arrays. This enhanced waveguide-mediated transport of excitations emerges due to the dominance of spectrally isolated and right-localized right eigenstates in the system's dynamics. Contrary to the instinct of applying the cascaded systems with unidirectional couplings to expedite direct and high excitation transport, the optimal system configurations in open wQED systems demand slight or finite nonreciprocal decay channels to facilitate energy transport by exploiting waveguide-mediated couplings. We also investigate the effect of the couplings' directionality and the scaling of atom number on the transport properties. Our results showcase the wide applicability in wQED platforms and provide insights to quantum engineering and quantum information applications.
- Abstract（参考訳）: 導波管量子電磁力学(wQED)と、基礎となる集合体と長距離原子-原子相互作用は、修正された集合放射や興味深い量子相関を含む多くの異なる力学現象を引き起こしている。
量子情報処理の応用を約束するだけでなく、相関した光子輸送を説明するためのユニークなプラットフォームとして際立っている。
ここでは、2つのよく分離された冷蔵結合原子配列を用いて高速で高い原子励起輸送を示す。
この増強された導波管による励起の輸送は、スペクトル的に単離され、系の力学において右局在化された右固有状態が支配されているために現れる。
直接および高励起輸送の迅速化のために一方向結合を持つカスケード系を適用するという本質とは対照的に、オープンwQED系における最適系構成は、導波路を介する結合を利用してエネルギー輸送を促進するために、わずかまたは有限個の非相互減衰チャネルを必要とする。
また,結合体の配向性および原子数のスケーリングが輸送特性に及ぼす影響についても検討した。
本研究は,wQEDプラットフォームに適用可能性を示し,量子工学および量子情報アプリケーションに対する洞察を提供する。
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