論文の概要: Broadband complex two-mode quadratures for quantum optics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.08099v2
• Date: Tue, 30 Nov 2021 23:20:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 23:43:12.878319
• Title: Broadband complex two-mode quadratures for quantum optics
• Title（参考訳）: 量子光学のための広帯域複素二モード二次構造
• Authors: Leon Bello, Yoad Michael, Michael Rosenbluh, Eliahu Cohen, Avi Pe'er
• Abstract要約: CavesとSchumakerは論文の中で量子光学の新しい定式化を発表した。 彼らの形式主義では、基本的には2モードであり、つまり、関連する可観測物は構成モードのいずれの1つにも属さない。 ここでは、その重要な作業に対して微妙に、しかし、根本的な意味のある修正を提案する。
• 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: In their seminal paper, Caves and Schumaker presented a new formalism for quantum optics, intended to serve as a building block for describing two-photon processes, in terms of new, generalized qudratures. The important, revolutionary concept in their formalism was that it was fundamentally two-mode, i.e. the related observables could not be attributed to any single one of the comprising modes, but rather to a generalized complex quadrature that could only be attributed to both of them. Here, we propose a subtle, but fundamentally meaningful modification to their important work. Unlike the above proposal, we deliberately choose a frequency-agnostic definition of the two-mode quadrature, that we motivate on physical grounds. This simple modification has far-reaching implications to the formalism -- the real and imaginary parts of the quadratures now coincide with the famous EPR variables, and our two-mode operators transform trivially under two-mode and single-mode squeezing operations. Their quadratic forms, which we call the "quadrature power" are shown to succinctly generate the $SU(1,1)$ algebra of squeezing Hamiltonians, and correspond directly to important, broadband physical observables, that have been directly measured in experiment and are explicitly related to properties like squeezing and entanglement. This new point of view gives a fresh perspective on two-mode processes that is completely agnostic to the bandwidth, and reveals intriguing new ways for understanding and measuring broadband two-mode squeezing.
• Abstract（参考訳）: 彼らの独創的な論文で、ケイブズとシューメーカーは量子光学の新しい形式を提示し、2光子過程を記述するためのビルディングブロックとして機能することを意図した。 彼らの形式主義における重要な、革命的な概念は、基本的には2モードであり、つまり、関連する可観測物は構成されたモードのどれかの1つに帰属せず、その両方にのみ帰属できる一般化された複素二次体に帰属するということである。 ここでは,その重要課題に対する微妙な,しかし基本的に有意義な修正を提案する。 上記の提案とは違って、2モードの二次項の周波数に依存しない定義を故意に選ぶ。 この単純な修正は形式的意味を持つ -- 四倍体の実部と虚部は今や有名なepr変数と一致し、2つのモード演算子は2つのモードと1つのモードのスクイーズ操作の下で自明に変換する。 四次形式(quadrature power)と呼ばれるそれらの二次形式は、スクイージングハミルトニアンの$su(1,1)$代数を簡潔に生成し、実験で直接測定され、スクイージングやエンタングルメントのような性質と明示的に関係している重要な広帯域の物理的観測量に直接対応する。 この新たな視点は、帯域幅にまったく依存しない2モードプロセスに対する新たな視点を与え、ブロードバンド2モードスクイーズを理解・測定するための興味深い新しい方法を明らかにする。

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