Резонансная флуоресценция в сверхпроводниковой трехуровневой системе с резонансной бихроматической накачкой переходов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Об авторах

С. А Гунин

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт

Email: gunin.sa@phystech.su
Долгопрудный, Россия

А. В Васенин

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт; Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Сколковский институт науки и технологий

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия; Москва, Россия

В. В Воскресенский

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт

Долгопрудный, Россия

А. Ю Дмитриев

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт; Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

Д. А Калачева

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт; Сколковский институт науки и технологий

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

Я. Т Шнейдман

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт

Долгопрудный, Россия

Т. Р Сабиров

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт; Сколковский институт науки и технологий

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

Г. П Федоров

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт; Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

О. В Астафьев

Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский физико-технический институт; Сколковский институт науки и технологий

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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).