Рассеяние одиночного фотона на двухкубитной структуре с резонаторами

Abstract

В данной работе изучено рассеяние одиночного фотона в системе волновод–резонатор–кубит. Открытый волновод связан с двумя резонаторами, расположенными на произвольном расстоянии друг от друга, содержащими по одному кубиту. В такой системе возникает резонанс Фано, являющийся следствием интерференции входящего фотона и виртуальных фотонов, связанных с переходами между состояниями системы. Полученное выражение для коэффициентов прохождения позволяет учесть влияние частоты налетающего фотона на резонансы и их ширины. Предполагается, что в системе происходит интерференция входящего фотона и виртуальных фотонов, связанных с переходами между состояниями системы.

У даній роботі вивчено розсіювання одиночного фотона в системі хвилевод–резонатор–кубіт. Відкритий хвилевод пов’язан з двома резонаторами, які розташовані на довільній відстані один від одного, що містять по одному кубіту. У такій системі виникає резонанс Фано, що є наслідком інтерференції фотона у хвилеводі та віртуальних фотонів, пов’язаних з переходами між станами системи. Отриманий вираз коефіцієнтів проходження дозволяє врахувати вплив частоти фотона, який налітає, на резонанси та їх ширини. Припускається, що в системі відбувається інтерференція вхідного фотона та віртуальних фотонів, пов’язаних з переходами між станами системи.

In this paper, the scattering of a single photon in a waveguide–resonator–qubit system is studied. An open waveguide is connected to two resonators, located at an arbitrary distance from each other and containing a single qubit each. The scattering of a single photon makes it possible to describe the behavior of the system completely quantum mechanically. We show the existence of Fano resonance, which is a direct manifestation of the interference between the incident photon and virtual photons associated with transitions between the states of the system. The obtained expressions for the transmission coefficients allowed us to take into account the influence of the incident photon frequency on the resonances and their widths.