使用SUPER激发方案在耦合量子发射体中实现集体态的选择性制备

亚波长间距光学偶极子集体本征态的高效制备,是观测其标志性辐射特性及应用于量子信息处理的前提。该研究团队从理论上探究了利用“量子发射体布居数振荡激发”(SUPER)方案,在深亚波长间距下确定性制备两个偶极耦合双能级量子发射体的超辐射态与亚辐射态。通过采用两个红失谐时域重叠高斯脉冲的优化参数,该方案能在目标集体本征态实现接近单位数的布居数反转。此外,该方案中可调谐的光学相位可同步实现纯超辐射态与亚辐射态的有限布居数反转,从而制备出混合集体态。这些结果在有无光学腔条件下均可实现。该工作在腔环境中制备集体本征态的方法,为在环境退相干存在下高效制备这些态开辟了新途径。该方案可实现单光子生成,并通过二阶相关函数进行测量。研究人员还详细讨论了可能的实验实现方案,特别是基于固态发射体和分子的实现途径。

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