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Effects of gain saturation on the quantum properties of light in a non-Hermitian gain-loss coupler
Indexado
WoS WOS:000458361300015
Scopus SCOPUS_ID:85061543608
DOI 10.1103/PHYSREVA.99.023819
Año 2019
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Gain saturation is ubiquitous but has not been fully explored in the newly developed field of non-Hermitian optics. On the other hand, the nonclassical properties of light are highly relevant to the gain saturation that influences the quantum noise accompanying light amplification. In this paper, we systematically examine the gain saturation effects in a non-Hermitian system of coupled gain-loss waveguides. We explain the impact of gain saturation on a quantum light field dynamically evolving in the coupled system. In contrast to the ideal situation without gain saturation, one can achieve a quasisteady state under the gain saturation. Moreover, gain saturation reduces the influence of amplification noise and thereby better preserves such quantum features as entanglement. We illustrate the effects of gain saturation by examining the time evolution of the Wigner function, entanglement of the light fields, and the cross-correlation function between the two output modes. Significant differences exist between unsaturated and saturated situations, especially for low photon numbers.

Revista



Revista ISSN
Physical Review A 2469-9926

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Atomic, Molecular & Chemical
Optics
Scopus
Atomic And Molecular Physics, And Optics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Vashahri-Ghamsari, Saeid - Univ Arkansas - Estados Unidos
University of Arkansas - Fayetteville - Estados Unidos
University of Arkansas - Estados Unidos
2 He, Bing - Universidad Mayor - Chile
3 Xiao, Min - Univ Arkansas - Estados Unidos
University of Arkansas - Fayetteville - Estados Unidos
University of Arkansas - Estados Unidos

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Financiamiento



Fuente
National Natural Science Foundation of China
NSFC

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Agradecimientos



Agradecimiento
B.H. acknowledges the support from NSFC (Grant No. 11574093).
B.H. acknowledges the support from NSFC (Grant No. 11574093).

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