論文の概要: Super- and subradiance by entangled free particles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.02548v1
• Date: Wed, 4 Nov 2020 21:26:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-25 07:23:45.013144
• Title: Super- and subradiance by entangled free particles
• Title（参考訳）: 絡み合った自由粒子による超高次およびサブラジアンス
• Authors: Aviv Karnieli, Nicholas Rivera, Ady Arie and Ido Kaminer
• Abstract要約: 一対の経路に絡み合った電子が、超放射光または準放射光の放出をいかに示すかを示す。 異なる自由電子ベル状態を選択することで、光のスペクトルと放出パターンを再構成することができる。 この結果から,発光物質波の明暗な量子状態に光は敏感であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: When multiple quantum emitters radiate, their emission rate may be enhanced or suppressed due to collective interference in a process known as super- or subradiance. Such processes are well-known to occur also in light emission by free charged particles. To date, all experimental and theoretical studies of super- and subradiance in these systems involved the classical correlations between the emitters. However, dependence on quantum correlations, such as entanglement between different emitting particles, has not been studied. Recent advances in coherent-shaping of free-electron wavefunctions motivate the investigation of such quantum regimes of super- and subradiance. In this Letter, we show how a pair of coincident path-entangled electrons can demonstrate either super- or subradiant light emission, depending on the two-particle wavefunction. By choosing different free-electron Bell-states, the spectrum and emission pattern of the light can be reshaped, in a manner that cannot be accounted for by a classical mixed state. We show these results for light emission in any optical medium, and discuss their generalization to many-body quantum states. Our findings suggest that light emission can be sensitive to the explicit quantum state of the emitting matter wave, and possibly serve as a non-destructive measurement scheme for measuring the quantum state of many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 複数の量子エミッターが放射されると、その放出速度はスーパーまたはサブラディアンスと呼ばれるプロセスにおける集団干渉によって増大または抑制される。 このような過程は、自由荷電粒子による発光でもよく知られている。 これまで、これらの系における超放射と準放射の実験的および理論的研究はすべて、エミッター間の古典的な相関を含んでいた。 しかし、異なる放出粒子間の絡み合いのような量子相関への依存は研究されていない。 自由電子波動関数のコヒーレントシェーピングの最近の進歩は、スーパー・サブラディアンスの量子状態の研究を動機付ける。 このレターでは、2粒子の波動関数によらず、一対の経路絡み合った電子がスーパーまたはサブラジアントの発光を示すことを示す。 異なる自由電子のベル状態を選択することで、古典的な混合状態によって説明できない方法で光のスペクトルと放出パターンを再構成することができる。 我々は、光媒質中の発光に関するこれらの結果を示し、その多体量子状態への一般化について論じる。 本研究により, 発光物質波の量子状態に敏感であり, 多体系の量子状態を測定するための非破壊的な測定方法として機能する可能性が示唆された。

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