基于例外点工作的光放大器中量子噪声的非普适性
光学
2022-08-31 v1
摘要
基于例外点（EP）的光放大器（EPOA）概念最近被提出，作为一种在缩小光放大器尺寸的同时增强其增益带宽积的新范式。尽管这类新型放大器在经典域中的工作具有明显优势，但其在量子域中的性能尚未得到评估。特别是，由真空涨落引入的量子噪声将如何影响其工作尚不清楚。在此，我们通过考虑三种典型的 EPOA 结构来研究这一问题，这些结构分别依赖单向耦合、宇称-时间（PT）对称性或粒子-空穴对称性来实现例外点（EP）。利用 Heisenberg-Langevin 形式体系，我们计算了这些器件中附加的量子噪声，并将其与不涉及任何例外点的量子极限放大器方案进行比较。我们的分析揭示了若干有趣结果：最值得注意的是，虽然某些 EPOA 的量子噪声可与传统放大器系统相当，但一般而言噪声并不遵循作为例外点函数的普适标度律，而是因实现方式而异。
引用
@article{arxiv.2208.13925,
title = {Non-universality of quantum noise in optical amplifiers operating at exceptional points},
author = {L. Simonson and S. K. Ozdemir and A. Eisfeld and A. Metelmann and R. El-Ganainy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.13925},
year = {2022}
}
备注
11 pages. 7 figures. To be published in Physical Review Research