論文の概要: Giant-atom-enabled quantum optics with valley-polarized photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.06771v1
• Date: Thu, 07 May 2026 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-11 19:43:38.524013
• Title: Giant-atom-enabled quantum optics with valley-polarized photons
• Title（参考訳）: 谷偏光子を用いた巨大原子対応量子光学
• Authors: Marcel A. Pinto, Giovanni Luca Sferrazza, Silvia Casulleras, Alejandro Gonzalez-Tudela, Daniele De Bernardis, Francesco Ciccarello,
• Abstract要約: 簡単な2レベルエミッタを用いて、フォトニックバレーを量子光学で選択的に扱うことができることを示す。 複数の点で結合された量子ビットは、遅延した部分格子周波数を持つ共振器のエンジニアリングされたハニカム格子である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.18016233072556
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Valleytronics and valley photonics exploit the valley degree of freedom to encode and manipulate information. Here we show that photonic valleys can be selectively addressed in quantum optics using a simple two-level emitter, provided it is coupled nonlocally to the field, thereby realizing a so-called giant atom. Specifically, we consider a qubit coupled at multiple points to an engineered honeycomb lattice of resonators with detuned sublattice frequencies. By tailoring the geometry of the coupling points, the giant atom can be made to emit selectively into a single valley. The emitted photons thereby acquire a well-defined valley character and inherit the associated Berry curvature. By placing the qubit near a domain wall between regions of opposite sublattice detuning, whose interface supports valley-polarized edge modes, emission becomes chiral along the domain wall. This provides a promising route toward implementation of single-photon disorder-robust chiral emission without breaking time-reversal symmetry of the electromagnetic medium in platforms such as circuit QED.
• Abstract（参考訳）: バレートロニクスとバレーフォトニクスはバレーの自由度を利用して情報をエンコードし操作している。 ここでは、光子谷を単純な2レベルエミッタで選択的に量子光学で処理できることを示し、磁場に非局所的に結合することで、いわゆる巨大原子を実現する。 具体的には、複数の点で結合された量子ビットを、非調波サブラテック周波数の共振器のエンジニアリングされたハニカム格子を考える。 結合点の幾何学を調整することにより、巨大原子を1つの谷に選択的に放出することができる。 これにより、発光された光子は、明確に定義された谷特性を取得し、関連するベリー曲率を継承する。 谷分極エッジモードをサポートする対向格子変形領域間の領域壁近傍に量子ビットを配置することにより、領域壁に沿って放射がキラルになる。 これは、回路QEDのようなプラットフォームにおける電磁媒体の時間反転対称性を損なうことなく、単一光子障害によるキラル放射の実装に向けた有望な経路を提供する。

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