論文の概要: Many-body quantum optics in a cascaded chiral network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.05760v1
• Date: Tue, 07 Jul 2026 02:38:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-08 21:24:51.370284
• Title: Many-body quantum optics in a cascaded chiral network
• Title（参考訳）: カスケードキラルネットワークにおける多体量子光学
• Authors: Frank Yang, Parth S. Shah, Chaitali Joshi, Mohammad Mirhosseini,
• Abstract要約: キラル量子エミッタは1つの伝播方向のみ光と相互作用し、カスケード系に結合する。 ここでは,これらのボトルネックを克服するアーキテクチャを用いて,超伝導量子ビットのカスケードネットワークを実現する。 発光子を介する強い光子-光子相互作用のサインである光子数によって時間的にソートされた光子を観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7205546587515871
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Chiral quantum emitters interact with light only in one propagation direction, allowing them to be linked into cascaded systems in which photons mediate ordered, long-range interactions. Such systems are predicted to host novel regimes of many-body physics of light and matter. Exploring these regimes requires arrays of identical quantum emitters with directional, low-loss coupling to guided photons, a combination that has thus far remained experimentally out of reach. Here we realize a cascaded network of superconducting qubits using an architecture that overcomes these bottlenecks. We implement a four-qubit chain spanning two modules, with separations ranging from millimeters to half a meter, and exploit the shared waveguide as a dissipative resource to stabilize reconfigurable entanglement, reaching a genuinely multipartite regime unavailable in reciprocal baths. By scattering weak pulses off the chain, we observe photons sorted in time by photon number, a signature of the strong photon-photon interactions mediated by the emitters. Together, these results provide experimental access to many-body light-matter regimes that are beyond the reach of reciprocal systems.
• Abstract（参考訳）: キラル量子エミッタは1つの伝播方向にのみ光と相互作用し、光子が秩序ある長距離相互作用を媒介するカスケード系に結合する。 このようなシステムは、光と物質の多体物理学の新たなレジームをホストすると予測されている。 これらのレシエーションを探索するには、誘導光子への指向性で低損失な結合を持つ同一の量子エミッターの配列が必要である。 ここでは,これらのボトルネックを克服するアーキテクチャを用いて,超伝導量子ビットのカスケードネットワークを実現する。 我々は、2つのモジュールにまたがる4量子鎖を実装し、ミリから半メートルの分離を行い、共有導波路を消散資源として利用し、再構成可能な絡み合いを安定させ、相互浴では利用できない真のマルチパーティイト状態に到達した。 鎖から弱いパルスを散乱することにより、発光子によって媒介される強い光子-光子相互作用のサインである光子数によって時間的に選別された光子を観察する。 これらの結果は、相互システムの到達範囲を超えている多体光物質レギュレーションへの実験的アクセスを提供する。

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