論文の概要: Tunable single-photon frequency converter in a waveguide with a giant V-type atom
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.10243v1
- Date: Fri, 14 Nov 2025 01:41:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-14 22:53:22.76572
- Title: Tunable single-photon frequency converter in a waveguide with a giant V-type atom
- Title（参考訳）: 巨大V型原子を有する導波路における波長可変単一光子周波数変換器
- Authors: Hongzheng Wu, Ge Sun, Jing Lu, Lan Zhou,
- Abstract要約: 1次元(1D)導波路における1光子散乱と$V$型巨大原子(GA)の1つの遷移について検討する。
GAによる単光子の非弾性散乱は単光子の周波数変換を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.482712501609557
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the single-photon scattering in a one-dimensional (1D) waveguide coupled to one transition of a $V$-type giant atom (GA), whose other transition is coherently driven by an classical field. The inelastic scattering of single photons by the GA realizes the single-photon frequency conversion. By applying the Lippmann-Schwinger equation, the scattering coefficients for single photons incident from different directions are obtained, which present different scattering spectra in the Markovian and the non-Markovian regimes. The conversion contrast characterizing the nonreciprocity is also analyzed in both regimes. It is found that the probability of the frequency up- or down-conversion vanishes as long as the emission from either transition pathways for single photons is suppressed, but it is enhanced and even reach unity by introducing the nonreciprocity. It is the quantum self-interference induced by the scale of this two-legged GA and the phase difference between the GA-waveguide couplings that tune the probability of the frequency up- or down-conversion.
- Abstract（参考訳）: 1次元(1D)導波路内の単一光子散乱を、古典的場によってコヒーレントに駆動される1つの遷移である$V$型巨大原子(GA)に結合する。
GAによる単光子の非弾性散乱は単光子の周波数変換を実現する。
リップマン・シュウィンガー方程式を適用して、異なる方向から入射する単一光子の散乱係数を求め、マルコフ系と非マルコフ系では異なる散乱スペクトルを示す。
非相互性を特徴付ける変換コントラストも、両方のレジームで分析される。
単一光子の遷移経路からの放出が抑制される限り、周波数アップまたはダウン変換の確率は消失するが、非相反性を導入することで拡張され、一元性にまで達する。
この2本脚のGAのスケールと周波数のアップ・アンド・ダウン・コンバージョンの確率を調節するGA-導波路結合の位相差によって引き起こされる量子自己干渉である。
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