論文の概要: Resonance fluorescence of an artificial atom with a time-delayed coherent feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.28004v1
• Date: Mon, 30 Mar 2026 03:55:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-31 23:18:45.219817
• Title: Resonance fluorescence of an artificial atom with a time-delayed coherent feedback
• Title（参考訳）: 時間遅れコヒーレントフィードバックによる人工原子の共鳴蛍光
• Authors: Ching-Yeh Chen, Gavin Crowder, Zheng-Qi Niu, Ping Yi Wen, Yen-Hsiang Lin, Jeng-Chung Chen, Zhi-Rong Lin, Franco Nori, Stephen Hughes, Io-Chun Hoi,
• Abstract要約: 超伝導導波路に埋め込まれたトランスモン人工原子(量子ビットとして扱われる)を用いた時間遅れコヒーレントフィードバックシステムを示す。 クビット緩和時間に匹敵する遅延時間を持つフィードバックループを使用することで、クビット進化の力学に非マルコフ効果が顕著に現れる。 本研究は,非マルコフ政権におけるモロー三重項の実験報告である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.863233644550799
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The model of light-matter interaction in quantum electrodynamics typically relies on the Markovian approximation, which assumes that the system's future evolution depends solely on its current state, effectively treating it as a ``memoryless" process. However, this approximation is not valid in scenarios when retardation effects are significant. These memory and retardation effects have the potential to improve existing quantum technologies (e.g., large-scale quantum networks, quantum information processing) and unlock new phenomena for future applications. In this work, we show theory and experiments of a time-delayed coherent feedback system using a transmon artificial atom (treated as a qubit) embedded in a superconducting circuit waveguide, in both linear and nonlinear excitation regimes. By using a feedback loop with a delay time comparable to the qubit relaxation time, pronounced non-Markovian effects appear in the dynamics of the qubit evolution. We also show how the resonance fluorescence spectrum, including elastic and inelastic scattering (such as the well-known Mollow triplet), can be significantly modified through the interaction between the qubit and feedback loop to show genuine non-Markovian and quantum nonlinear phenomena that cannot be explained with instantaneous coupling parameters. This work presents the first experimental report of Mollow triplets in the non-Markovian regime.
• Abstract（参考訳）: 量子電磁力学における光-物質相互作用のモデルは通常マルコフ近似に依拠し、システムの将来の進化は現在の状態にのみ依存し、事実上「メモリレス」なプロセスとして扱うと仮定する。 しかし、この近似は、遅延効果が重要な場合のシナリオでは有効ではない。 これらのメモリと遅延効果は、既存の量子技術(例えば、大規模量子ネットワーク、量子情報処理)を改善し、将来の応用のために新しい現象を解き放つ可能性を秘めている。 本研究では,超伝導導波路に埋め込まれたトランスモン人工原子(量子ビットとして扱われる)を用いた時間遅れコヒーレントフィードバックシステムの理論と実験を,線形および非線形励起状態の両方において示す。 クビット緩和時間に匹敵する遅延時間を持つフィードバックループを使用することで、クビット進化の力学に非マルコフ効果が顕著に現れる。 また、弾性および非弾性散乱(モロー三重項など)を含む共鳴蛍光スペクトルは、量子ビットとフィードバックループの相互作用を通じて、瞬時結合パラメータで説明できない真の非マルコフおよび量子非線形現象を示すために、著しく変化可能であることを示す。 本研究は,非マルコフ政権におけるモロー三重項の実験報告である。

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