利用弱耦合于光模式的原子的集体非线性响应关联光子
量子物理
2020-12-30 v1
摘要
非线性介质中的光子可以互相排斥或吸引,从而形成强关联的量子多体系统。通常,这类强关联光态源于与光子模式强耦合的量子发射体所提供的极端非线性。然而,在这些方案中,不可避免的能量耗散(如光子损耗)会模糊非线性量子效应。在此,我们仅利用弱耦合并借助耗散来生成强关联光子态。我们将光入射通过一组非相互作用的波导耦合原子系综,这些原子通过集体增强的非线性相互作用在同时到达的光子之间诱导关联。这些关联光子随后比非关联光子经历更少的耗散。根据原子数量的不同,我们在实验上观察到透射光的强光子聚束或反聚束现象。这种集体增强非线性的实现可能对量子信息科学产生变革性影响,并为生成非经典光开辟新途径,其覆盖频率范围从微波到 X 射线波段。
引用
@article{arxiv.1911.09701,
title = {Correlating photons using the collective nonlinear response of atoms weakly coupled to an optical mode},
author = {Adarsh S. Prasad and Jakob Hinney and Sahand Mahmoodian and Klemens Hammerer and Samuel Rind and Philipp Schneeweiss and Anders S. Sørensen and Jürgen Volz and Arno Rauschenbeutel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09701},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 5 figures