論文の概要: Dynamical and Emission Properties of Quantum Emitters driven by Ultra-Short Laser Pulses

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.17076v1
• Date: Tue, 22 Jul 2025 23:26:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-24 22:33:14.803413
• Title: Dynamical and Emission Properties of Quantum Emitters driven by Ultra-Short Laser Pulses
• Title（参考訳）: 超短パルスパルス駆動量子エミッタの動的・発光特性
• Authors: Juan E. Ardila-García, Juan S. Sierra-Jaraba, Herbert Vinck-Posada,
• Abstract要約: 高性能量子技術の開発は、高忠実度で固体エミッタの量子状態を作成する能力に依存している。 共振型Rabi発振、断熱型ラピッドパス(ARP)、Notch-filtered ARPの3つの単一パルスコヒーレント制御プロトコルを理論的に比較した。 以上の結果より,NARPは内因性スペクトル分離性と高忠実度断熱路とを一意に組み合わせていることが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The development of high-performance quantum technologies relies on the ability to prepare the quantum states of solid-state emitters with high fidelity while cleanly separating the emitted photons from the driving field. Here, we present a comprehensive theoretical comparison of three single-pulse coherent control protocols: resonant Rabi oscillations, adiabatic rapid passage (ARP), and notch-filtered ARP (NARP). To establish an ideal performance baseline, we first map the parameter spaces for each protocol in a closed system, identifying the regions of robust population inversion. We then use a Lindblad master equation to compute the time-resolved emission spectra in the presence of decoherence. Our results show that while all three schemes can generate identical, transform-limited Lorentzian photons, NARP uniquely combines the high-fidelity robustness of adiabatic passage with intrinsic spectral separability. Our findings, which align with the work on NARP by Wilbur et al., establish a clear design framework for engineering the next generation of quantum light sources.
• Abstract（参考訳）: 高性能量子技術の発達は、励起された光子を駆動場からきれいに分離しながら、高忠実度で固体発光子の量子状態を作成する能力に依存している。 本稿では、共振ラビ発振、断熱ラピッドパス(ARP)、ノッチフィルタARP(NARP)の3つの単一パルスコヒーレント制御プロトコルの包括的な理論的比較を示す。 理想的な性能ベースラインを確立するために,まず各プロトコルのパラメータ空間を閉じたシステムでマッピングし,ロバストな集団逆転領域を同定する。 次に、リンドブラッドマスター方程式を用いて、デコヒーレンスの存在下での時間分解放出スペクトルを計算する。 以上の結果から,3つのスキームが同一のローレンツ光子を生成可能であるのに対し,NARPは本質的なスペクトル分離性を持つ断熱通路の高忠実性性を一意に組み合わせていることが明らかとなった。 我々の発見は、WilburらによるNARPの研究と一致し、次世代の量子光源を設計するための明確な設計枠組みを確立しました。

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