Electrodinámica cuántica de cavidad de muchos cuerpos con emisores inhomogéneos accionados

Área de la Ciencia:

• La óptica cuántica
• Electrodinámica cuántica de la cavidad (cQED)
• Física del estado sólido

Sus antecedentes:

• Los sistemas de electrodinámica cuántica de cavidad (cQED) con pocos emisores están bien estudiados.
• La dinámica de los sistemas cuánticos desordenados de muchos cuerpos bajo una fuerte conducción es menos explorada.
• Tales sistemas son cruciales para aplicaciones cuánticas como los qubits y los transductores.

Objetivo del estudio:

• Investigar el comportamiento de un gran conjunto de emisores de estado sólido inhomogéneamente ampliados acoplados a un resonador nanofotónico bajo fuerte excitación.
• Explorar fenómenos en el régimen de muchos cuerpos cQED.

Principales métodos:

• Estudió un conjunto grande y no homogéneo de emisores de estado sólido.
• Emitidores acoplados a un resonador nanofotónico con alta cooperatividad.
• Se aplica una fuerte excitación externa al sistema.

Principales resultados:

• Descubrió una transparencia aguda inducida colectivamente (CIT) en el espectro de reflexión de la cavidad.
• Interferencia cuántica observada y respuesta colectiva impulsando el CIT.
• Se ha demostrado una emisión óptica altamente no lineal, incluida la superradiancia y la subradiancia, dentro de la ventana CIT.

Conclusiones:

• Los fenómenos observados en el régimen de muchos cuerpos cQED ofrecen nuevas vías para la referencia de luz y frecuencia lentas.
• Los hallazgos allanan el camino para los láseres superradiantes de estado sólido.
• Los resultados informan el desarrollo de interconexiones cuánticas basadas en conjuntos.