Persistent single-photon production by tunable on-chip micro

Модератор: mike@in-russia

Ответить
Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 29766
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Persistent single-photon production by tunable on-chip micro

Номер сообщения:#1   morozov » Сб фев 24, 2007 16:20

Persistent single-photon production by tunable on-chip micromaser with a superconducting quantum circuit
Authors: J. Q. You, Yu-xi Liu, C. P. Sun, Franco Nori
Comments: 4 pages, 4 figures
Subj-class: Quantum Physics; Superconductivity

We propose a tunable on-chip micromaser using a superconducting quantum circuit (SQC). By taking advantage of externally controllable state transitions, a state population inversion can be achieved and preserved for the two working levels of the SQC and, when needed, the SQC can generate a single photon. We can regularly repeat these processes in each cycle when the previously generated photon in the cavity is decaying, so that a periodic sequence of single photons can be produced persistently. This provides a controllable way for implementing a persistent single-photon source on a microelectronic chip.
Full-text:
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Станислав

Номер сообщения:#2   Станислав » Пн май 07, 2007 15:49

Здесь терминологическая путаница.
МАЗЕР (Maser ? аббревиатура от англ. слов: Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation ? усиление микроволн (СВЧ) при помощи индуцированного излучения. Мазерный эффект - усиление излучения проходящего через среду за счет индуцированного испускания фотонов возбуждёнными атомами и молекулами среды.
Вопрос возможно даже и не в том, что квантовая система SQC может произвести единственный (СВЧ) фотон. Вопрос в ?мазере?. Если испускается единственный СВЧ фотон, то о каком ?усилении излучения?, собственно ?мазерном эффекте? может идти речь? Или автор ? правоверный волновик и полагает, что ?усиливается доля фотона??
Каждый атом водорода (как и все прочие) также может ?испустить единственный фотон?, но никому и в голову не приходит на этом основании называть атом водорода ?мазером?. Мазерство ? коллективный квантово-механический эффект, а не индивидуальное творчество отдельных квантовых систем или авторов. Такие терминологические каламбуры должны распадаться задолго до того, как ?предварительно произведенный фотон в резонаторе распадается?. Интересно, на что?

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 29766
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#3   morozov » Пн май 07, 2007 16:47

Судить по аннотации? И откуда этот наставительный тон!
Не вам рассуждать о терминологии у вас "фотон - квант действия" и полно нелепостей...я уж не говорю о нелепости содеражния "трудов" ваших в блогах "АКАДЕМИИ ТРИНИТАРИЗМА"

Да, Это необычно... именно поэтому я и выставил аннотацию...
Однако почему не быть мазеру с одним осциллятором?
Я не требую ответа от Вас (вообще не собираюсь с вами спорить), это вопрос к ФИЗИКАМ и не вопрос, а утверждение...

извиняюсь ссылку на статью я не дал.. но ее легко найти ...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 29766
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#4   morozov » Вт май 08, 2007 1:28

поскольку мой друг проявил интерес процитирую далее
http://www.citebase.org/fulltext?format ... %2F0512145

I. INTRODUCTION
Superconducting quantum circuits can behave like nat-
ural atoms and are also promising candidates of qubits
for scalable quantum computing.1 Moreover, these cir-
cuits also show quantum optical effects and provide
exciting opportunities for demonstrating quantum ef-
fects at macroscopic scales and for conducting atomic-
physics experiments on a microelectronic chip (see, e.g.,
Refs. 1,2,3,4,5,6,7,8,9).
Because of its fundamental importance in quantum
communications, single-photon sources are crucial in
both quantum optics and quantum electronics.10 Single-
photon sources can be achieved using quantum-dot-based
devices (see, e.g., Ref. 11), but their frequencies are not
in the microwave regime required for superconducting
qubits. Recently, there have been efforts to generate
single photons by coupling a superconducting qubit to
a superconducting resonator.5,6,12 However, because of
damping inside the resonator, the generated single pho-
ton can only persist for a very short time.
Here we show how to persistently produce steady mi-
crowave single photons by a tunable micromaser using
a superconducting quantum circuit (SQC). The physical
mechanism is as follows: The SQC acts like a controllable
artificial atom (AA) and is placed in a quantum electro-
dynamic cavity. By taking advantage of the externally
controllable state transitions, one can pump the AA to
produce state population inversion for the two working
levels. This population inversion is preserved by turning
off the transition to the ground state, but when needed
this transition can be switched on to generate a photon.
Within the photon lifetime of the cavity, one can pump
the superconducting AA to produce the state population
inversion again for the next cycle of operations and then
switch on the state transition when the photon gener-
ated in the previous cycle is decaying. By periodically
repeating this cycle, one can generate single photons in
a persistent way.
Steady-state photons can also be generated by a mi-
cromaser with natural atoms (see, e.g., Refs. 13 and 14).
However, in such a micromaser, there is a very small num-
ber of excited atoms among all atoms passing through the
cavity and these excited atoms enter the cavity at random
times. This will produce large fluctuations for the pho-
ton field of the cavity. For instance, an excited atom can
enter the cavity long before or after the previously gener-
ated single photon decays. To overcome this problem, a
state population inversion is prepared for the supercon-
ducting AA in each cycle and all the cycles are repeated
periodically. Also, the cavity can be realized using an
on-chip superconducting resonator so that both the SQC
and the resonator can be fabricated on a chip. This might
be helpful for transferring quantum information between
superconducting qubits in future applications. Moreover,
in contrast to the fixed difference between the two work-
ing energy levels in a natural atom, the level difference
for the superconducting AA is tunable, providing flexi-
bility for producing a single-photon source over a wider
frequency region.
In Ref. 15, spontaneous and stimulated emission char-
acteristics was investigated for a Josephson-junction-
cavity system, but here we focus on the quantum elec-
trodynamic effects in the strong-coupling regime for a su-
perconducting AA in the on-chip cavity. Moreover, the
circuit design in this approach provides an enhanced level
of control that is desirable for producing a single-photon
source.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 29766
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#5   morozov » Вт май 08, 2007 1:38

можно посмотреть и в журнале Phys. Rev. B 75, 104516 (2007) (7 pages)

http://scitation.aip.org/getabs/servlet ... s&gifs=yes

... товарищ "философ" может предьявить претензии непосредственно редакции журнала..
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Квантовая электроника, нелинейная оптика / Quantum Electronics, Nonlinear Optics»