Quantum coherent feedback control of an N-level atom with multiple excitations
Haijin Ding, Guofeng Zhang
本文的目的是研究量子相干反馈网络的动力学,其中N级原子与腔体耦合,空腔也与单个或多个平行波导耦合。 当原子在最高能量水平初始化时,它可以向腔内发射多个光子,光子可以进一步传输到波导并与空腔量子电动力学(腔-QED)系统重新相互作用。 波导中光子的传输可以构建一个反馈通道,延迟由波导的长度决定。 我们将腔-QED系统的原子和光子状态的动力学建模为具有延迟的线性控制系统。 通过调整原子、空腔和波导之间的耦合强度等控制参数,量子系统的特征态可以呈指数级稳定或不稳定,具有延时线性量子控制系统的指数稳定性与单光子和多光子态的产生有关。 此外,当空腔QED系统与多个平行波导耦合时,发射的光子在不同的波导之间振荡,量子态的稳定性受到波导之间的反馈回路长度和耦合强度的影响。
The purpose of this paper is to study the dynamics of a quantum coherent feedback network, where an N-level atom is coupled with a cavity and the cavity is also coupled with single or multiple parallel waveguides. When the atom is initialized at the highest energy level, it can emit multiple photons into the cavity, and the photons can be further transmitted to the waveguides and re-interact with the cavity quantum electrodynamics (cavity-QED) system. The transmission of photons in the waveguide...