論文の概要: Dynamical Acoustic Control of Resonance Fluorescence from a Strongly Driven Two-Level System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.25847v1
- Date: Tue, 30 Sep 2025 06:36:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-01 14:45:00.04515
- Title: Dynamical Acoustic Control of Resonance Fluorescence from a Strongly Driven Two-Level System
- Title（参考訳）: 強駆動二層系からの共鳴蛍光の動的音響制御
- Authors: Yuan Zhan, Zixuan Wang, Richard P. Mirin, Kevin L. Silverman, Shuo Sun,
- Abstract要約: 2つの原子-光子状態の間のラビ遷移を第2ギガヘルツ周波数場が駆動する新しい駆動条件下で共鳴蛍光スペクトルを実験的に検討した。
その結果, 強い駆動限界における単一2レベル系, 光場, 音場間の量子相互作用に関する新たな知見が得られた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.08420498128584
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Resonance fluorescence from a single two-level system is a cornerstone of quantum optics. In the strong driving regime, its emission spectrum exhibits the iconic Mollow triplet, with each spectral component corresponding to a transition between distinct atom-photon dressed states. Here, we experimentally study the resonance fluorescence spectrum under a novel driving configuration in which a second gigahertz-frequency field drives the Rabi transition between two atom-photon dressed states. Our experiment is performed on a single semiconductor quantum dot strongly driven by a laser and a surface acoustic wave. We observe emission spectra that are significantly altered from the standard Mollow triplet, including the dynamical cancellation of resonance fluorescence at the central emission frequency. These spectra are explained by a theoretical model that incorporates the hybridization of the two-level system, the optical field, and the acoustic field. Motivated by this model, we experimentally validate the condition for optimal cooling of acoustic phonons in an emitter-optomechanical system. Our results offer new insights into the quantum interactions among single two-level systems, optical fields, and acoustic fields in the strong driving limit, with important applications in nonclassical acoustic state generation, quantum transduction, and quantum sensing of thermal motions.
- Abstract（参考訳）: 単一の2レベル系からの共鳴蛍光は量子光学の基礎である。
強い駆動状態において、その放射スペクトルは、それぞれのスペクトル成分が異なる原子-光子状態の遷移に対応する、象徴的なモロー三重項を示す。
ここでは、2つの原子-光子状態の間のラビ遷移を2つのギガヘルツ周波数場が駆動する新しい駆動条件下で共鳴蛍光スペクトルを実験的に検討する。
本実験は,レーザーと表面音波で強く駆動される単一半導体量子ドット上で行う。
我々は, 標準モロー三重項から大きく変化した発光スペクトルを観測し, 中心発光周波数での共鳴蛍光のダイナミックキャンセルを含む。
これらのスペクトルは、2レベル系のハイブリッド化、光学場、音場を含む理論モデルによって説明される。
このモデルにより,エミッタ-オプトメカニクス系における音響フォノンの最適冷却条件を実験的に検証した。
本研究は, 強い駆動限界における単一2レベル系, 光場, 音場間の量子相互作用に関する新たな知見を提供し, 非古典的音響状態生成, 量子トランスダクション, 熱運動の量子センシングに重要な応用例を示した。
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