論文の概要: Phase Transitions and Virtual Exceptional Points in Quantum Emitters Coupled to Dissipative Baths

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.20571v1
• Date: Thu, 23 Oct 2025 13:57:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:18.034728
• Title: Phase Transitions and Virtual Exceptional Points in Quantum Emitters Coupled to Dissipative Baths
• Title（参考訳）: 散逸浴に結合した量子エミッタの相転移と仮想例外点
• Authors: Stefano Longhi,
• Abstract要約: 工学的環境における原子-光子相互作用の制御は、量子光学と新興量子技術の中心である。 非エルミチアン(NH)光浴は、散逸がスペクトルや動的性質を根本的に再認識し、そのような制御のための多目的なプラットフォームを提供する。 ここでは,半無限散逸型ボソニック格子の端に結合した単一2レベル量子エミッタの緩和ダイナミクスについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Controlling atom-photon interactions in engineered environments is central to quantum optics and emerging quantum technologies. Non-Hermitian (NH) photonic baths, where dissipation fundamentally reshapes spectral and dynamical properties, provide versatile platforms for such control. Here we investigate the relaxation dynamics of a single two-level quantum emitter coupled to the edge of a semi-infinite dissipative bosonic lattice with uniform loss. Despite the simplicity of this bath, we uncover rich dynamical phase transitions, i.e. qualitative changes in spontaneous emission decay as system parameters are varied. In particular, we establish the existence of an optimal dissipative environment for accelerated spontaneous emission. The phase transitions are traced to spectral restructuring of the resolvent, in some cases governed by the coalescence of resonance states on the second Riemann sheet. We identify these coalescences as virtual exceptional points (EPs) of resonance origin, providing a conceptual bridge with EP physics while highlighting distinctive features of infinite-dimensional NH systems. More broadly, our results illustrate how the specific nature of dissipation -- whether uniform losses, staggered losses, or dephasing -- can profoundly impact emitter relaxation, pointing to dissipation engineering as a versatile tool for quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 工学的環境における原子-光子相互作用の制御は、量子光学と新興量子技術の中心である。 非エルミチアン(NH)光浴は、散逸がスペクトルや動的性質を根本的に再認識し、そのような制御のための多目的なプラットフォームを提供する。 ここでは,半無限散逸型ボソニック格子の端に結合した単一2レベル量子エミッタの緩和ダイナミクスについて検討する。 この浴の単純さにもかかわらず、豊富な動的相転移、すなわち、系のパラメータが変化するにつれて自然放出崩壊の質的変化を明らかにする。 特に,自然放出促進のための最適な放散環境が確立されている。 相転移は、第2リーマンシート上の共鳴状態の合体によって支配される場合において、リゾルダーのスペクトル再構成に遡る。 我々はこれらの合体を共振原点の仮想例外点(EP)とみなし、無限次元NHシステムの特異な特徴を強調しつつ、EP物理の概念的ブリッジを提供する。 より広範に、我々の結果は、均一な損失、停滞した損失、あるいは嫌悪感といった、散逸の特定の性質が、量子技術の汎用ツールとしての散逸工学に大きく影響することを示している。

関連論文リスト

• Nonclassical Driven-Dissipative Dynamics in Collective Quantum Optics [51.56484100374058]
  我々は、レーザー場によってコヒーレントに駆動され、フォトニック構造に結合された相互作用量子エミッタのアンサンブルについて研究する。 オフ共鳴仮想状態は、散逸によって人口が増加し、オープンシステムにおけるその役割を再定義する可能性がある。 我々のモデルは、不均一な拡張やデコヒーレンスといった課題に対処し、量子技術における協調的な光物質効果の活用の可能性を示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-12T20:01:55Z)
• Excitation transfer and many-body dark states in waveguide quantum electrodynamics [3.5186878553278613]
  1次元導波管量子力学系では、量子エミッタは無限範囲、分散、散逸性双極子-双極子相互作用を介して相互作用する。 これらの相互作用は長距離周期的挙動を引き起こし、リッチ多体物理学は自由空間に存在しない。 シンメトリズド多重励起暗黒状態の集合を構築し,その時間進化射影に対する解析式を導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-17T06:07:22Z)
• A dissipation-induced superradiant transition in a strontium cavity-QED system [0.0]
  キャビティ量子電磁力学(QED)では、エミッタと共振器が結合し、量子光-物質相互作用の精密な研究を可能にする。 ここでは、超低温8,8$Sr原子のアンサンブルを用いて、CRFモデルで予測される連続超ラジカル相転移の観測を行う。 我々の観測は、量子状態を生成するために予測された駆動散逸系のより細かい制御への第一歩である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-20T18:00:00Z)
• Protecting the quantum interference of cat states by phase-space compression [45.82374977939355]
  独自の位相空間干渉特性を持つキャット状態は、量子力学を理解するための理想的な候補である。 これらは光子損失に非常に敏感であり、必然的にガウスの量子的非ガウス的特徴を減少させる。 ここでは,猫状態の位相空間分布を圧縮することにより,これらの非ガウス的特徴を保護する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-02T16:06:40Z)
• Indication of critical scaling in time during the relaxation of an open quantum system [34.82692226532414]
  相転移は、温度や外部磁場のような連続的な制御パラメータに応答して物理系の特異な振る舞いに対応する。 相関長のばらつきに伴う連続相転移に近づき、顕微鏡システムの詳細とは無関係な臨界指数を持つ普遍的なパワーロースケーリング挙動が発見された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T05:59:14Z)
• Light-matter interactions near photonic Weyl points [68.8204255655161]
  ワイル光子は、線形分散を持つ2つの3次元フォトニックバンドが単一の運動量点で退化してワイル点とラベル付けされるときに現れる。 ワイル光浴に結合した単一量子エミッタのダイナミクスをワイル点に対する変形関数として解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-23T18:51:13Z)
• Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
  固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。 本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。 我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z)
• Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
  単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。 まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。