論文の概要: An input-output approach for giant atom scatterings beyond the dipole approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.11041v1
• Date: Mon, 11 May 2026 08:11:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-13 21:48:56.324542
• Title: An input-output approach for giant atom scatterings beyond the dipole approximation
• Title（参考訳）: 双極子近似を超えた巨大原子散乱に対する入出力アプローチ
• Authors: S. R. He, S. N. Wang, Y. L. Zhang, P. H. Ouyang, L. F. Wei,
• Abstract要約: 巨大原子は、空間スケールが電磁波の波長に匹敵する人工物質構成である。 我々は、様々な高性能光量子デバイス、通常、巨大原子ベースの光量子スイッチは、巨大原子のファノ型散乱を工学的に生成できると主張している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A giant atom is an artificial matter configuration whose spatial scale is comparable to the wavelength of the interacting electromagnetic wave, such that the usual electric-dipole approximation is no longer valid. As a consequence, certain quasi-direct scattering channels for the electromagnetic wave can arise. Given that the well-known input-output approach can only work for the usual point scattering configuration, wherein the electric-dipole approximation is well satisfied, here we develop a modified input-output approach, wherein an additional low-Q cavity channel is introduced, to treat the electromagnetic scattering problem of a giant atom. We demonstrate that, beyond the multiple coupling-point model used widely in recent publications, the present approach can well explain the Fano-type scattering spectra observed generically and extract certain physical parameters, including the energy dissipation parameter of a two-level giant atom and its coupling strength with the scattered electromagnetic wave. Consequently, we argue that various high-performance optical quantum devices, typically the giant-atom-based optical quantum switches, can be generated by engineering the Fano-type scatterings of giant atoms.
• Abstract（参考訳）: 巨大原子は、空間スケールが相互作用する電磁波の波長に匹敵する人工物質構成であり、通常の電気双極子近似はもはや有効ではない。 その結果、電磁波の準指向散乱チャネルが生じる可能性がある。 電気双極子近似が十分満足している通常の点散乱構成では、よく知られた入出力アプローチが有効であるので、我々は、改良された入出力アプローチを開発し、さらに低Qキャビティチャネルを導入して、巨大原子の電磁波散乱問題を処理する。 本研究では,近年の論文で広く用いられている多重結合点モデルを超えて,ファノ型散乱スペクトルを一般化的に説明し,二層巨大原子のエネルギー散逸パラメータや散乱電磁波との結合強度など,特定の物理パラメータを抽出できることを実証する。 その結果、様々な高性能光量子デバイス、通常、巨大原子ベースの光量子スイッチは、巨大原子のファノ型散乱を工学的に生成できると主張している。

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