Abstract

We propose a photonic realization of tunneling control for two strongly correlated particles moving on a one-dimensional lattice, based on light transport in a square waveguide lattice with a periodically curved axis. We show the photonic analogue of dynamic localization of correlated particles and suggest the possibility to coherently suppress particle interaction.

© 2011 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

Optical realization of field-controlled correlated quantum tunneling on a lattice based on light transport in a sinusoidally bent square waveguide array with a diagonal defect line Y.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Evolution of the occupation probability of site n=m=0 for (a) a straight and (b) a curved array in the correlated DL regime. Solid and dashed curves refer to numerical simulations of the paraxial wave equation and of Eq. (2), respectively. Insets: intensity light distributions at a few propagation distances t. Parameter values are given in the text.

Fig. 3.
Fig. 3.

Discrete diffraction patterns, after a propagation length t=3cm, in a square array with a diagonal defect line and with (a) a straight, and (b) a sinusoidally-curved axis leading to invisibility of the defect line. In (c) the discrete diffraction pattern of the effective homogeneous square array is shown for comparison.

Equations (2)

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idcn,mdt=κ(cn+1,m+cn1,m+cn,m+1+cn,m1)+[eaE(t)(n+m)Uδn,m]cn,m,
i(dAn/dt)=κe(An+1+An1)+2eaE(t)nAn,

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