論文の概要: Reservoir-controlled electromagnetically induced gratings in a weakly driven two-level medium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.13085v2
• Date: Fri, 12 Jun 2026 07:45:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-15 13:53:03.688871
• Title: Reservoir-controlled electromagnetically induced gratings in a weakly driven two-level medium
• Title（参考訳）: 弱駆動二層媒質中における貯留層制御電磁誘導格子
• Authors: Amjad Hussain, Hamid Arian Zad, Amjad Sohail, Hazrat Ali, Michal Jaščur, Saeed Haddadi,
• Abstract要約: 我々は、弱い駆動媒質に形成される電磁誘導格子からの弱いプローブ場の透過と回折を理論的に検討する。 貯留層統計は, 誘起格子の振幅と位相を変化させることで, 回折応答に顕著な影響を及ぼすことを示す。 これらの結果は、最小2レベルシステムにおける透過性、回折効率、角選択性を制御するための汎用的なアプローチとして貯水池工学を確立している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.375148829920091
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We theoretically investigate the transmission and diffraction of a weak probe field from an electromagnetically induced grating formed in a weakly driven two-level medium coupled to engineered quantum reservoirs. Using a perturbative solution of the optical Bloch equations in the weak-driving regime, we analyze how normal-vacuum, thermal, and broadband squeezed-vacuum environments modify the probe susceptibility and consequently reshape both the spatial transmission function and the far-field diffraction patterns. We show that reservoir statistics have a pronounced impact on the diffraction response by altering the amplitude and phase of the induced grating. Thermal reservoirs enhance the transmission modulation and increase the intensity of the dominant diffraction orders, whereas squeezed-vacuum reservoirs generate strongly phase-sensitive modifications that selectively redistribute optical power among diffraction channels. We further demonstrate that the detuning between the squeezed reservoir and the driving field provides an efficient mechanism for controlling diffraction directionality, leading to substantial amplification of selected angular orders. In two-dimensional geometries, squeezed-vacuum correlations produce highly structured phase landscapes and strongly anisotropic diffraction patterns, enabling directional enhancement of specific diffraction channels while suppressing others. These results establish reservoir engineering as a versatile approach for controlling transmission, diffraction efficiency, and angular selectivity in minimal two-level systems, with potential applications in programmable photonic devices, beam steering, and quantum optical platforms.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 電磁誘導格子からの弱いプローブ場の透過と回折を, 設計した量子貯水池に結合した弱駆動二層媒質中で理論的に検討する。 弱い運転状態における光ブロッホ方程式の摂動解を用いて、通常の真空、熱、ブロードバンドの圧縮真空環境がプローブの感受性をどう変化させるかを分析し、その結果、空間伝達関数と遠距離回折パターンの両方を再構成する。 貯留層統計は, 誘起格子の振幅と位相を変化させることで, 回折応答に顕著な影響を及ぼすことを示す。 サーマル貯水池は透過変調を高め、支配的な回折オーダーの強度を増加させる一方、圧縮真空貯水池は、回折チャネル間で選択的に光電力を再分配する強い位相感受性の修正を生成する。 さらに, 圧縮された貯水池と駆動場との間の変形が, 回折方向の制御に有効であることを示す。 2次元幾何学では、圧縮真空相関は高度に構造化された位相景観と強い異方性回折パターンを生じさせ、特定の回折チャネルの指向性を高めるとともに、他を抑圧する。 これらの結果は、最小2レベルシステムにおける透過性、回折効率、角選択性を制御するための汎用的なアプローチとして貯水池工学を確立し、プログラマブルフォトニックデバイス、ビームステアリング、量子光学プラットフォームにも応用できる可能性がある。

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