耦合到光子晶体波导的原子阵列中里德伯激发与量子关联的动力学
量子气体
2020-09-02 v2 量子物理
摘要
我们研究了耦合到光子晶体波导的原子链中至多两个里德伯激发的动力学及关联增长。在该装置中，激发可通过波导介导的指数衰减交换相互作用从一个原子跃迁到另一个原子。对于短程跃迁，初始局域化的激发经历连续时间量子行走；而对于长程，它经历准局域化。此外，反参与比揭示了激发在短时间内的超弹道扩散，而在长时间则变为弹道扩散。对于两个初始局域化的激发，由于里德伯-里德伯相互作用与交换相互作用之间的竞争，不同的初始间距涌现出引人入胜且复杂的动力学情形。特别地，即便对于足够长程的交换相互作用，两点关联也揭示了光锥行为。另外，我们刻画了二分纠缠熵的增长，当动力学中仅存在一个激发时，其展现出全局上界。最后，我们分析了由里德伯态向波导外光子的自发辐射所引起的不完善性的影响，并表明我们所预测的所有物理现象均在实验可及范围之内。
引用
@article{arxiv.2003.09885,
title = {Dynamics of Rydberg excitations and quantum correlations in an atomic array coupled to a photonic crystal waveguide},
author = {Yashwant Chougale and Jugal Talukdar and Tomás Ramos and Rejish Nath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09885},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 16 figures