論文の概要: Non-symmetric quantum interfaces with bilayer atomic arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.14101v1
- Date: Wed, 15 Apr 2026 17:16:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-16 20:38:32.656402
- Title: Non-symmetric quantum interfaces with bilayer atomic arrays
- Title（参考訳）: 二層原子配列を持つ非対称量子界面
- Authors: Roni Ben-Maimon, Ofer Firstenberg, Nir Davidson, Ephraim Shahmoon,
- Abstract要約: 自由空間における2層原子配列に基づく量子光・物質界面について検討する。
インタフェース効率は単純な散乱可観測器$-$リフレクションと送信$-$によって決定されることを示す。
これにより、ブラッグ対称性を超越して光-物質結合を最適化する新たな機会が明らかにされる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study quantum light-matter interfaces based on bilayer atomic arrays in free space, considering interlayer spacings $a_z$ that may deviate from the Bragg-symmetric condition, $a_z\in \mathrm{integer}\times λ/2$ with $λ$ the light wavelength. Mapping the problem to a one-dimensional model, we show that the interface efficiency is fully determined by simple scattering observables $-$ reflection and transmission $-$ providing a direct, experimentally accessible characterization. This reveals new opportunities for optimizing light-matter coupling by operating beyond the Bragg symmetry. In particular, we identify configurations that suppress diffraction losses via destructive interference, enabling substantially improved interface efficiencies compared to Bragg-constrained designs. In addition, we introduce a new quantum memory scheme based on a collective dark state whose coupling to light is continuously controlled by tuning the interlayer spacing. More broadly, our results establish non-symmetric atomic arrays as a flexible platform for efficient quantum interfaces in free space.
- Abstract（参考訳）: 自由空間における2層原子配列に基づく量子光物質界面を、ブラッグ対称状態から逸脱する層間間隔$a_z$, $a_z\in \mathrm{integer}\times λ/2$, $λ$を考慮して検討する。
この問題を1次元モデルにマッピングすると、インタフェース効率は単純な散乱観測器$-$リフレクションと透過$-$により決定され、直接的かつ実験的にアクセス可能なキャラクタリゼーションが提供される。
これにより、ブラッグ対称性を超越して光-物質結合を最適化する新たな機会が明らかにされる。
特に,破壊干渉による回折損失を抑制する構成を同定し,ブラッグ拘束設計と比較して界面効率を大幅に改善する。
さらに,光との結合が連続的に制御される集合暗黒状態に基づく新しい量子メモリ方式を提案する。
より広範に、自由空間における効率的な量子インタフェースのためのフレキシブルなプラットフォームとして非対称原子配列を構築した。
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