論文の概要: High-order quantum correlations in nonlinear waveguide quantum electrodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.24106v1
• Date: Mon, 27 Jul 2026 07:44:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-28 22:34:15.349003
• Title: High-order quantum correlations in nonlinear waveguide quantum electrodynamics
• Title（参考訳）: 非線形導波路量子電磁力学における高次量子相関
• Abstract要約: パラメトリック駆動導波路に結合したエミッタアレイの過渡的および定常的相関について検討した。 定常状態では、平均二階相関は符号変化と非単調な振舞いを示す。 これらの結果は、非線形導波路QEDを、接続された量子相関を空間的に制御するための調整可能なプラットフォームとして同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19544534628180865
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum emitters coupled to nonlinear one-dimensional waveguides provide a route for quantum-state engineering by utilizing parametric gain accumulation along with modified waveguide-mediated interactions. Since the accumulated squeezing depends on propagation distance, different emitter separations can experience different effective gain, making the spatial structure of connected quantum correlations a central feature of the dynamics. Here we investigate the transient and steady-state connected correlations of emitter arrays coupled to a parametrically driven waveguide. Using an effective master equation for nonlinear waveguide QED, we analyze second- and third-order connected correlations as functions of the squeezing parameter and interparticle distance. In the two-emitter limit, accumulated squeezing drives excitation buildup and generates a nonzero connected second-order correlation. For many-emitter arrays, tuning the interparticle distance switches the dominant local second-order correlation between the bulk and boundary regions, and enables an analogous spatial control of genuine third-order connected correlations. In the steady state, the averaged second-order correlation exhibits sign-changing and nonmonotonic behavior in the squeezing--interparticle distance parameter space, whereas the third-order connected correlation is strongly enhanced by increasing the squeezing parameter. These results identify nonlinear waveguide QED as a tunable platform for spatially controlling connected quantum correlations and provide insights into correlation engineering in open quantum optical arrays. We further show that this local contrast remains visible in both odd and even number of atomic arrays.
• Abstract（参考訳）: 非線形1次元導波路に結合した量子エミッタは、パラメトリックゲイン蓄積と修正導波路を介する相互作用を利用して量子状態工学の経路を提供する。 蓄積されたスクイーズは伝播距離に依存するため、異なるエミッタ分離は異なる有効利得を経験することができ、接続された量子相関の空間構造が力学の中心的な特徴となる。 本稿では、パラメトリック駆動導波路に結合したエミッタアレイの過渡的および定常的相関について検討する。 非線形導波路QEDの有効マスター方程式を用いて,2次および3次連結相関をスクイーズパラメータと粒子間距離の関数として解析する。 2エミッター限界では、蓄積されたスクイーズが励起蓄積を駆動し、非ゼロ連結二階相関を生成する。 多くのエミッターアレイに対して、粒子間距離の調整は、バルク領域と境界領域の間の支配的な局所的な2階相関を切り替え、真の3階連結相関の類似した空間制御を可能にする。 定常状態では、平均二階相関は、スクイージング-粒子間距離パラメータ空間における符号変化と非モノトニックな挙動を示すが、スケージングパラメータの増加により、3階連結相関は強く強化される。 これらの結果は、非線形導波路QEDを、空間的に接続された量子相関を制御し、オープンな量子光学アレイにおける相関工学に関する洞察を与えるための調整可能なプラットフォームとして特定する。 さらに、この局所的なコントラストが奇数および偶数個の原子配列の両方で見え続けることを示す。

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