Запрещенные углы излучения квантовых антенн

Исследована квантовая антенна, состоящая из набора двухуровневых атомов, расположенных на одной прямой и находящихся в различных начальных состояниях. Показано, что если начальное состояние квантовой антенны представляет собой симметричное состояние Дике, то для нее возможно полное подавление излучения в определенных направлениях. Вероятность одновременного обнаружения фотонов по таким направлениям равна нулю. Этот результат невозможен для псевдоклассического симметричного начального состояния антенны, которое не имеет квантовой запутанности, и для этого состояния вероятность обнаружить фотон под любым углом всегда отлична от нуля. Описано качественное отличие механизма интерференции для псевдоклассических и квантовых состояний антенны.

1. G. Y. Slepyan, S. Vlasenko, D. Mogilevtsev. Adv. Quantum Technol., 3, N 4 (2020) 1900120

2. A. Mikhalychev, D. Mogilevtsev, G. Y. Slepyan, I. Karuseichyk, G. Buchs, D. L. Boiko, A. Boag. Phys. Rev. Appl., 9, N 2 (2018) 024021

3. С. В. Власенко. Журн. прикл. спектр., 87, № 6 (2020) 936—940

4. R. Wiegner, J. von Zanthier, G. S. Agarwal. Phys. Rev. A, 84, N 2 (2011) 023805

5. D. Bhatti, R. Schneider, S. Oppel, J. von Zanthier. Phys. Rev. Lett., 120, N 11 (2018) 113603

6. Y. Shih. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 13, N 4 (2007) 1016—1030

7. S. Sidhu, P. Kok. Phys. Rev. A, 95, N 6 (2017) 063829

8. C. L. Degen, F. Reinhard, P. Cappellaro. Rev. Mod. Phys., 89, N 3 (2017) 035002

9. C. H. Bennett, P. W. Shor. IEEE Transact. Inform. Theory, 44, N 6 (1998) 2724—2742

10. J. L. O’Brien. Science, 318, N 5856 (2007) 1567—1570

11. R. H. Dicke. Phys. Rev., 93, N 1 (1954) 99—110

12. D. Bhatti, M. Bojer, J. von Zanthier. arXiv:2105.04892 (2021)

13. M. Ma. Theory and Application of Antenna Arrays, Wiley-Interscience, Jhon Wiley&Sons Inc. (1974)

14. C. A. Balanis. Antenna Theory: Analysis and Design, Wiley-Interscience, USA (2005)

15. G. S. Agarwal. Quantum Optics, Cambridge University Press (2012)