論文の概要: Towards an Engineering Framework for Ultrafast Quantum Nonlinear Optics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.08658v1
- Date: Wed, 17 Feb 2021 09:54:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 00:05:15.825560
- Title: Towards an Engineering Framework for Ultrafast Quantum Nonlinear Optics
- Title（参考訳）: 超高速量子非線形光学のための工学的枠組みを目指して
- Authors: Ryotatsu Yanagimoto, Edwin Ng, Tatsuhiro Onodera, Hideo Mabuchi
- Abstract要約: ブロードバンド光学系を抽象化・汎用的にモデル化するための最近の取り組みについて概観する。
我々は、次世代量子デバイスに対する現在進行中の理論的および実験的取り組みをガイドすることを期待している。
- 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: The advent of dispersion-engineered and highly nonlinear nanophotonics is
expected to open up an all-optical path towards the strong-interaction regime
of quantum optics by combining high transverse field confinement with
ultra-short-pulse operation. Obtaining a full understanding of photon dynamics
in such broadband devices, however, poses major challenges in the modeling and
simulation of multimode non-Gaussian quantum physics, highlighting the need for
sophisticated reduced models that facilitate efficient numerical study while
providing useful physical insight. In this manuscript, we review our recent
efforts in modeling broadband optical systems at varying levels of abstraction
and generality, ranging from multimode extensions of quantum input-output
theory for sync-pumped oscillators to the development of numerical methods
based on a field-theoretic description of nonlinear waveguides. We expect our
work not only to guide ongoing theoretical and experimental efforts towards
next-generation quantum devices but also to uncover essential physics of
broadband quantum photonics.
- Abstract（参考訳）: 分散工学および高非線形ナノフォトニクスの出現は、超短パルス操作と高横磁場閉じ込めを組み合わせることで、量子光学の強い相互作用状態への全光経路を開くことが期待されている。
しかし、そのような広帯域デバイスにおける光子ダイナミクスの完全な理解を得ることは、多モード非ゲージ量子物理学のモデリングとシミュレーションにおいて大きな課題となり、有用な物理的洞察を提供しながら効率的な数値研究を容易にする洗練された縮小モデルの必要性を浮き彫りにする。
本稿では、同期励起発振器の量子入力出力理論のマルチモード拡張から非線形導波路の場理論記述に基づく数値手法の開発まで、様々な抽象化と一般化のレベルでブロードバンド光学系をモデル化するための最近の取り組みを概観する。
我々は、次世代量子デバイスに対する現在進行中の理論的および実験的取り組みを導くだけでなく、ブロードバンド量子フォトニクスの本質物理学を解明することを期待している。
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