論文の概要: Strongly coupled giant-atom waveguide quantum electrodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.01300v1
• Date: Mon, 03 Nov 2025 07:32:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-05 16:37:27.15854
• Title: Strongly coupled giant-atom waveguide quantum electrodynamics
• Title（参考訳）: 強結合巨大原子導波路量子電磁力学
• Authors: Zong-Wei Wu, Jun-Hong An,
• Abstract要約: 共振器の配列によって形成される導波路と相互作用する1と2つの巨大原子の非マルコフ動力学を研究する。 巨大原子の多様な動的挙動は、合成系のエネルギースペクトルによって本質的に決定される。 この結果は、巨大原子の脱コヒーレンスを抑えるための洞察に富んだガイドラインを提供し、量子相互接続装置の開発を促進する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.806026793597441
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Describing systems of superconducting atoms coupled to a continuum of photonic modes at multiple separated locations in a waveguide, waveguide quantum electrodynamics (QED) with giant atoms has emerged as a promising platform for realizing quantum interconnect. Such systems have been reported to exhibit rich phenomena that differ from those of natural atoms. Going beyond the widely used Born-Markov and Wigner-Weisskopf approximations, we investigate the non-Markovian dynamics of one and two giant atoms interacting with a waveguide formed by an array of coupled resonators. We discover that the diverse dynamical behaviors of the giant atoms are intrinsically determined by the energy spectrum of the composite system consisting of the giant atoms and the photonic modes in the waveguide. As long as one and more bound states are present in the energy spectrum, their excited-state probabilities, respectively, tend to stable finite values and lossless Rabi-like oscillations with frequencies proportional to the differences of the bound-state eigenenergies. Our result provides an insightful guideline for suppressing the decoherence of giant atoms and facilitates the development of quantum interconnect devices using giant-atom waveguide QED.
• Abstract（参考訳）: 導波管内の複数の分離された場所でフォトニックモードの連続体に結合した超伝導原子の記述系は、巨大な原子を持つ導波管量子電磁力学(QED)が量子配線を実現するための有望なプラットフォームとして登場した。 このような系は天然の原子と異なる豊富な現象を示すと報告されている。 広く用いられるボルン・マルコフとウィグナー・ワイスコプフ近似を超えて、結合共振器の配列によって形成される導波路と相互作用する1と2つの巨大原子の非マルコフ動力学を研究する。 巨大原子の多様な動的挙動は、巨大原子からなる複合系のエネルギースペクトルと導波路のフォトニックモードによって本質的に決定される。 エネルギースペクトルに1つ以上の有界状態が存在する限り、その励起状態確率はそれぞれ安定な有限値と損失のないラビのような振動が、境界状態の固有エネルギーの差に比例する。 この結果は、巨大原子の脱コヒーレンスを抑制するための洞察に富んだガイドラインを提供し、巨大原子導波路QEDを用いた量子相互接続装置の開発を促進する。

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