論文の概要: Decoherence-free Behaviors of Quantum Emitters in Dissipative Photonic Graphene

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.09700v1
• Date: Tue, 10 Mar 2026 14:09:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-11 15:25:24.3641
• Title: Decoherence-free Behaviors of Quantum Emitters in Dissipative Photonic Graphene
• Title（参考訳）: 散逸性フォトニックグラフェン中の量子エミッタの脱コヒーレンスフリー挙動
• Authors: Qing-Yang Qiu, Guoqing Tian, Zhi-Guang Lu, Franco Nori, Xin-You Lü,
• Abstract要約: 我々は、フォトニックグラフェンに結合したエミッタの量子力学を解析的に探求する。 有限格子内では、単一量子エミッタの励起はデコヒーレンスで保護された量子状態で安定化する。 この機能は、トポロジカルグラフプラットフォームに拡張することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3483884526104932
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Achieving decoherence-free quantum state manipulation is a paramount goal in modern quantum technologies. To this end, we demonstrate its implementation in a two-dimensional dissipative photonic graphene featuring exceptional rings. Employing the resolvent method, we analytically explore the quantum dynamics of emitters coupled to photonic graphene. In the thermodynamic limit, our analysis predicts a dissipation-dependent logarithmic relaxation for a single quantum emitter, alongside a pronounced quantum Zeno effect that slows the decay with increased dissipation. Notably, within a finite lattice, the excitation of single quantum emitter stabilizes in a decoherence-protected quantum state, which is identified as a dissipation-robust quasilocalized state. Interestingly, this state, together with a dark state, facilitates decoherence-free interactions between quantum emitters. This capability can be extended to topological graphenic platforms, where edge states mediate analogous protected interactions among giant atoms. Our findings highlight a promising path toward protecting quantum coherence in practical, high-dimensional photonic environment through dissipation engineering.
• Abstract（参考訳）: デコヒーレンスフリーな量子状態操作を実現することは、現代の量子技術において最重要目標である。 この目的のために、例外環を特徴とする2次元散逸性フォトニックグラフェンにおいて、その実装を実演する。 分解剤法を用いて,フォトニックグラフェンに結合したエミッタの量子力学を解析的に探索する。 熱力学的限界において、我々の分析は1つの量子エミッタに対する散逸依存性の対数緩和と、散逸の増加とともに崩壊を遅くする顕著な量子ゼノ効果を予測する。 特に、有限格子内では、単一量子エミッタの励起は脱コヒーレンス保護された量子状態において安定化し、これは散逸ロバストな準局所状態として同定される。 興味深いことに、この状態は暗黒状態とともに、量子エミッタ間の非コヒーレンスな相互作用を促進する。 この能力は、エッジ状態が巨大原子間の類似した保護相互作用を媒介するトポロジカルグラフプラットフォームにまで拡張することができる。 本研究は, 実用的な高次元フォトニック環境下での量子コヒーレンス保護に向けた, 散逸工学による将来性を示すものである。

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