Enhancing quantum transduction via long-range waveguide mediated interactions between quantum emitters

Efficient transduction of electromagnetic signals between different frequency scales is an essential ingredient for modern communication technologies as well as for the emergent field of quantum information processing. Recent advances in waveguide photonics have enabled a breakthrough in light-matter coupling, where individual two-level emitters are strongly coupled to individual photons. Here we propose a scheme which exploits this coupling to boost the performance of transducers between low-frequency signals and optical fields operating at the level of individual photons. Specifically, we demonstrate how to engineer the interaction between quantum dots in waveguides to enable efficient transduction of electric fields coupled to quantum dots. Owing to the scalability and integrability of the solid-state platform, our transducer can potentially become a key building block of a quantum internet node. To demonstrate this, we show how it can be used as a coherent quantum interface between optical photons and a two-level system like a superconducting qubit.Comment: The maintext has 6 pages, two column and 4 figure

Femtio års utveckling av försöken med sådd och plantering på Holmmyrbrännan i Västerbotten

På Holmmyrbrännan i Kulbäckslidens försökspark (64,2ºN, 295 m.ö.h.) anlades på 1960-talet 14 olika föryngringsförsök, bl.a. förbandsförsök och årsmånsförsök med tall och gran, risrensningsförsök och plantgödslingsförsök, försök för jämförelse av sådd och plantering, proveniensförsök med contortatall (Pinus contorta, Douglas) och demonstrationsförsök med cembratall (Pinus cembra, L.), klippgran (Abies lasiocarpa, Hooker) och sibirisk ädelgran (Abies sibirica, Ledeb.). Försöken var väldesignade och följdes med upprepade mätningar de första 15-20 åren. Några försök har återinventerats hösten 2011. Försöksverksamheten på Holmmyrbrännan sammanfattas i denna rapport. Ståndortsindex skattas med ståndortsbonitering till T21,8 m respektive G19,4 m och med höjdbonitering till 25 m för tall respektive 23 m för gran. I genomsnitt ligger överlevnaden 2011 mellan 40-50 % för tallen och 85-90 % för granen. Resultatet för tall kan synas nedslående men är normalt för Norrlands inland. Årsmånsförsöken uppvisar signifikanta och svårförklarade skillnader i överlevnad och tillväxt mellan årgångar. Tallkulturerna har skadats av älg, sork, snytbagge (Hylobius abietis, L.), rotmurkla (Rhizina undulate, Fr.), snöskytte (Phacidium infestans, Karst.), norrländsk tallkräfta (Lachnellula pini, Brunch.), gräsöverväxning och snöbelastning. Tallsådder som enkelställts 10 år efter sådd har nått lägre medelhöjder än tallplanteringar vid 20 års totalålder. Bästa contortatallsproveniens (latitud 51ºN) beräknas ha producerat 16 % högre volym än den lokala tallen till 48 års ålder. Sibirisk ädelgran beräknas ha producerat mer än den lokala granen. Tillförsel av fullgödsel vid planteringen har inte påverkat utvecklingen för vare sig tall eller gran, men ureagödsling av gran medförde ökad tidig plantavgång. För granplantering på obränd mark var avgångarna högre men höjdutvecklingen snabbare då plantering gjordes i mycket hyggesavfall, jämfört med plantering på risrensad mark. Granplantering i tätt förband på bränd mark visade tidigt tecken på stagnation (stavagranseffekt). Trots starkt urval av de växtligaste genom tidig röjning till glest förband fanns ingen signifikant produktionsskillnad jämfört med ursprunglig plantering i glest förband. En tendens fanns dock till högst produktion i den ursprungligen täta planteringen. Tallplanteringen runt försöken uppvisar samma låga överlevnad som försöksytorna. Den har ändå ansetts vara så jämn och välsluten att den lämpat sig för anläggning av ett omfattande gödslingsförsök

Prospective Governance and Legal Framework between the EU and MENA in Renewable Energy Cooperation

yesThis article provides an overview of the current stage of development as well as the outlook for future cooperation in the field of renewable energy between the European Union and the countries of Middle East and North Africa (MENA). To continue with the progress achieved in the context of the Mediterranean Solar Plan the MENA region should adopt a regionally coordinated approach due to the absence of an established institutional and regulatory framework for trans-regional cooperation. While several studies have highlighted the competitiveness of electricity produced from renewable energy sources in MENA, governments and policy makers in the region should carefully assess their ability to ensure a sustainable policy framework for the renewables sector and opportunities for trans-regional exchanges of electricity. This article proposes that in order to address governance issues and facilitate the creation of a regional energy market, MENA countries may need to adopt an intergovernmental instrument such as the Energy Charter Treaty or the International Energy Charter

Semiconvergence and Relaxation Parameters for Projected SIRT Algorithms

We give a detailed study of the semiconvergence behavior of projected nonstationary simultaneous iterative reconstruction technique (SIRT) algorithms, including the projected Landweber algorithm. We also consider the use of a relaxation parameter strategy, proposed recently for the standard algorithms, for controlling the semiconvergence of the projected algorithms. We demonstrate the semiconvergence and the performance of our strategies by examples taken from tomographic imaging.Funding Agencies|Danish Research Council for Technology and Production Sciences|274-07-0065|</p

Photon Scattering from a System of Multi-Level Quantum Emitters. I. Formalism

We introduce a formalism to solve the problem of photon scattering from a system of multi-level quantum emitters. Our approach provides a direct solution of the scattering dynamics. As such the formalism gives the scattered fields amplitudes in the limit of a weak incident intensity. Our formalism is equipped to treat both multi-emitter and multi-level emitter systems, and is applicable to a plethora of photon scattering problems including conditional state preparation by photo-detection. In this paper, we develop the general formalism for an arbitrary geometry. In the following paper (part II), we reduce the general photon scattering formalism to a form that is applicable to $1$-dimensional waveguides, and show its applicability by considering explicit examples with various emitter configurations.Comment: This is first part of a two part series of papers. It has 11 pages, double column, and one figur