Rezonansnaya fluorestsentsiya v sverkhprovodnikovoy trekhurovnevoy sisteme s rezonansnoy bikhromaticheskoy nakachkoy perekhodov

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В настоящем письме экспериментально исследуется неупругое рассеяние бихроматических волн на трехуровневой сверхпроводниковой системе с последовательной релаксацией уровней, сильно связанной с открытым пространством – волноводом. Получены корреляционные функции первого порядка рассеянного электромагнитного поля с разрешением во времени. Показано, что рассеянное поле обладает оптической когерентностью, и картина распределения спектральной плотности мощности неупруго рассеянных фотонов имеет мультиплетную структуру c зависимостью от амплитуды возбуждающего поля. Полученные зависимости успешно описываются при помощи стандартных методов теории открытых квантовых систем.

References

  1. D. Roy, C. M. Wilson, and O. Firstenberg, Rev. Mod. Phys. 89, 021001 (2017); doi: 10.1103/RevModPhys.89.021001; URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.89.021001.
  2. A. Blais, A. L. Grimsmo, S. M. Girvin, and A. Wallraff, Rev. Mod. Phys. 93(2), 025005 (2021); doi: 10.1103/RevModPhys.93.025005; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.93.025005.
  3. M. Amico, Z. H. Saleem, and M. Kumph, Phys. Rev. A 100(1), 012305 (2019); doi: 10.1103/PhysRevA.100.012305; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.100.012305.
  4. K. Mitarai, M. Negoro, M. Kitagawa, and K. Fujii, Phys. Rev. A 98(3), 032309 (2018); doi: 10.1103/PhysRevA.98.032309; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.98.032309.
  5. A. Tolstobrov, G. Fedorov, Sh. Sanduleanu, Sh. Kadyrmetov, A. Vasenin, A. Bolgar, D. Kalacheva, V. Lubsanov, A. Dorogov, J. Zotova, P. Shlykov, A. Dmitriev, K. Tikhonov, and O. V. Astafiev, Phys. Rev. A 109(1), 012411 (2024); doi: 10.1103/PhysRevA.109.012411; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.109.012411.
  6. А. Е. Толстобров, Ш. В. Кадырметов, Г. П. Федоров, Ш. В. Сандуляну, В. Б. Лубсанов, Д. А. Калачева, А. Н. Болгар, А. Ю. Дмитриев, Е. В. Коростылев, К. С. Тихонов, О. В. Астафьев, Известия Вузов. Радиофизика 66(11), 1002 (2023).
  7. A. Wallraff, D. I. Schuster, A. Blais, L. Frunzio, R.-S. Huang, J. Majer, S. Kumar, S. M. Girvin, and R. J. Schoelkopf, Nature 431(7005), 162 (2004); doi: 10.1038/nature02851; URL: https://www.nature.com/articles/nature02851.
  8. P. Forn-D´ıaz, L. Lamata, E. Rico, J. Kono, and E. Solano, Rev. Mod. Phys. 91(2), 025005 (2019); doi: 10.1103/RevModPhys.91.025005; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.91.025005.
  9. A. F. Kockum, A. Miranowicz, S. De Liberato, S. Savasta, and F. Nori, Nat. Rev. Phys. 1(1), 19 (2019); doi: 10.1038/s42254-018-0006-2; URL: https://www.nature.com/articles/s42254-018-0006-2.
  10. B. Kannan, M. J. Ruckriegel, D. L. Campbell et al. (Collaboration), Nature 583(7818), 775 (2020); doi: 10.1038/s41586-020-2529-9; URL: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2529-9.
  11. G. Andersson, B. Suri, L. Guo, Th. Aref, and P. Delsing, Nat. Phys. 15(11), 1123 (2019); doi: 10.1038/s41567-019-0605-6; URL: https://www.nature.com/articles/s41567-019-0605-6.
  12. Y.-T. Chen, L. Du, L. Guo, Zh. Wang, Y. Zhang, Y. Li, and J.-H. Wu, Commun. Phys. 5(1), 215 (2022)l; DOI: 10.1038 /s42005-022-00991-3; URL: https://www.nature.com/articles/s42005-022-00991-3.
  13. A. Yu. Dmitriev, R. Shaikhaidarov, V. N. Antonov, T. H¨onigl-Decrinis, and O. V. Astafiev, Nat. Commun. 8(1), 1352 (2017); doi: 10.1038/s41467-017-01471-x; URL: https://www.nature.com/articles/s41467-017-01471-x.
  14. A. Yu. Dmitriev, R. Shaikhaidarov, T. H¨onigl-Decrinis, S. E. de Graaf, V. N. Antonov, and O. V. Astafiev, Phys. Rev. A 100(1), 013808 (2019); doi: 10.1103/PhysRevA.100.013808; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.100.013808.
  15. G. P. Fedorov, V. B. Yursa, A. E. Efimov, K. I. Shiianov, A. Yu. Dmitriev, I. A. Rodionov, A. A. Dobronosova, D. O. Moskalev, A. A. Pishchimova, E. I. Malevannaya, and O. V. Astafiev, Phys. Rev. A 102(1), 013707 (2020).
  16. G. P. Fedorov, S. V. Remizov, D. S. Shapiro, W. V. Pogosov, E. Egorova, I. Tsitsilin, M. Andronik, A. A. Dobronosova, I. A. Rodionov, O. V. Astafiev, and and A. V. Ustinov, Phys. Rev. Lett. 126(18), 180503 (2021).
  17. P. A. Apanasevich and S. Ja. Kilin, Journal of Physics B: Atomic and Molecular Physics 12(3), L83 (1979); doi: 10.1088/0022-3700/12/3/003; URL: https://dx.doi.org/10.1088/0022-3700/12/3/003.
  18. Ch.-R. Fu, Y.-M. Zhang, and Ch.-de Gong, Phys. Rev. A 45(1), 505 (1992); doi: 10.1103/PhysRevA.45.505; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.45.505.
  19. B. Sobolewska, Opt. Commun.  19(2), 185 (1976); doi: 10.1016/0030-4018(76)90338-2; URL: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0030401876903382.
  20. M. R. Ferguson, Z. Ficek, and B. J. Dalton, Phys. Rev. A 54(3), 2379 (1996); doi: 10.1103/PhysRevA.54.2379; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.54.2379.
  21. O. Astafiev, A. M. Zagoskin, A. A. Abdumalikov, Yu. A. Pashkin, T. Yamamoto, K. Inomata, Y. Nakamura, and J. S. Tsai, Science 327(5967), 840 (2010); doi: 10.1126/science.1181918; URL: https://www.science.org/doi/10.1126/science.1181918.
  22. F.-L. Li and Sh.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 59(3), 2330 (1999); doi: 10.1103/PhysRevA.59.2330; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.59.2330.
  23. В. В. Воскресенский, А. В. Васенин, А. Ю. Дмитриев, А. Н. Болгар, О. В. Астафьев, Memoirs of the Faculty of Physics 4, 2442001 (2024).
  24. R. J. Glauber, Phys. Rev. 130(6), 2529 (1963); doi: 10.1103/PhysRev.130.2529; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.130.2529.
  25. H.-P. Breuer and F. Petruccione, The Theory of Open Quantum Systems, Oxford University Press, Oxford (2007), ISBN: 0199213909; doi: 10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001; URL: https://academic.oup.com/book/27757.
  26. H. Carmichael, An Open Systems Approach to Quantum Optics, v. 18. Lecture Notes in Physics Monographs, Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg (1993); ISBN: 978-3-540-56634-2; doi: 10.1007/978-3-540-47620-7; URL: http://link.springer.com/10.1007/978-3-540-47620-7.
  27. J. Koch, T. M. Yu, J. Gambetta, A. A. Houck, D. I. Schuster, J. Majer, A. Blais, M. H. Devoret, S. M. Girvin, R. J. Schoelkopf, Phys. Rev. A 76(4), 042319 (2007); doi: 10.1103/PhysRevA.76.042319; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.76.042319.
  28. V. Gorini, A. Kossakowski, and E. C. G. Sudarshan, J. Math. Phys. 17(5), 821 (1976); doi: 10.1063/1.522979; URL: https://pubs.aip.org/jmp/article/17/5/821/ 225427/ Completely – positive – dynamical-semigroupsof-N.
  29. A. Kossakowski, Rep. Math. Phys. 3(4), 247 (1972); doi: 10.1016/0034-4877(72)90010-9; URL: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0034487772900109.
  30. G. Lindblad, Commun. Math. Phys. 48(2), 119 (1976); doi: 10.1007/BF01608499; URL: http://link.springer.com/10.1007/BF01608499.
  31. C. W. Gardiner and M. J. Collett, Phys. Rev. A 31(6), 3761 (1985); doi: 10.1103/PhysRevA.31.3761; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.31.3761.
  32. C. W. Gardiner and A. S. Parkins, Phys. Rev. A 50(2), 1792 (1994); doi: 10.1103/PhysRevA.50.1792; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.50.1792.
  33. B Yurke and J. S. Denker, Phys. Rev. A 29(3), 1419 (1984); doi: 10.1103/PhysRevA.29.1419; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.29.1419.
  34. C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, and G. Grynberg, Atom–Photon Interactions, John Wiley Sons, Hoboken, New Jersey (1998); ISBN: 9783527414468; doi: 10.1002/9783527617197; URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9783527617197.
  35. L. Onsager, Phys. Rev. 37(4), 405 (1931); doi: 10.1103/PhysRev.37.405; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.37.405.
  36. M. Lax, Phys. Rev. 129(5), 2342 (1963); doi: 10.1103/PhysRev.129.2342; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.129.2342.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).