腔量子电动力学中的光子路由：超越光子阻塞的基本极限
量子物理
2014-04-21 v1
摘要
光子阻塞效应最简洁且看似直接的应用是将两个入射的不可区分光子分离至不同的输出端口，该效应中一个光子的传输会阻止其他光子的传输。我们表明，当阻塞由二能级系统实现时，时间 - 能量不确定性关系本质上阻止了这种理想情况。这一极限的根本性质体现在：腔量子电动力学强耦合区域中的光子阻塞（源于 Jaynes-Cummings 能级结构的非线性）所展现出的效率和时域行为，与坏腔区域中的光子阻塞（其底层非线性源于原子本身）完全相同。我们证明，通过利用入射光子之间的时间 - 能量纠缠，可以超越但无法避免这一极限。最后，我们展示了如何利用耦合至单面腔的三能级原子完全规避这一极限，从而实现一种理想且稳健的光子路由机制。
引用
@article{arxiv.1109.1197,
title = {Photon Routing in Cavity QED: Beyond the Fundamental Limit of Photon Blockade},
author = {Serge Rosenblum and Scott Parkins and Barak Dayan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.1197},
year = {2014}
}
备注
13 pages, 12 figures, accepted for publication in Phys. Rev. A