耦合到一维纳米光子波导的单发射器的相干单光子吸收
光学
2016-08-14 v2
摘要
我们研究了耦合到一维波导的单个发射器对单光子的吸收动力学，该波导同时提供自发辐射衰变通道和输入光子通道。我们发展了一种含时理论，允许我们将波导引导的任意输入单光子波包指定为初始条件，并计算发射器的激发概率以及透射场和反射场的时间演化。对于具有高斯频谱和时间形状的单光子波包，我们得到了吸收动力学的解析解，最大原子激发约为 40%。我们进一步提出了一种端接波导以辅助单光子吸收。我们发现，对于放置在距端接处最佳距离的发射器，由入射单光子波包引起的最大原子激发可超过 70%。这一高值是波导中自发辐射高 β 因子的直接结果。最后，我们还探讨了波导色散是否可以通过脉冲整形来辅助单光子吸收。对于高斯输入波包，我们发现通过设计色散可以将吸收效率再提高 4%。单个发射器的高效单光子吸收在量子通信和量子计算中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.1106.5726,
title = {Coherent single-photon absorption by single emitters coupled to 1D nanophotonic waveguides},
author = {Yuntian Chen and Martijn Wubs and Jesper Mørk and A. Femius Koenderink},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.5726},
year = {2016}
}
备注
The paper has beek withdrawn by the author because of the wrong colors in the the fightes