論文の概要: Realizing an Unruh-DeWitt detector through electro-optic sampling of the electromagnetic vacuum

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.14360v1
• Date: Fri, 26 Mar 2021 10:04:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-06 19:29:09.903573
• Title: Realizing an Unruh-DeWitt detector through electro-optic sampling of the electromagnetic vacuum
• Title（参考訳）: 電磁真空の電気光学サンプリングによるunruh-dewitt検出器の実現
• Authors: Sho Onoe, Thiago L. M. Guedes, Andrey S. Moskalenko, Alfred Leitenstorfer, Guido Burkard, Timothy C. Ralph
• Abstract要約: 本稿では、ブロードバンド量子状態の電気光学検出における実験的進歩を説明するための新しい理論枠組みを提案する。 本稿では、そのようなプロセスの特定の動作状態と、検出に関わる量子光のキャラクタリゼーションによる結果について論じる。
• 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: A new theoretical framework to describe the experimental advances in electro-optic detection of broadband quantum states, specifically the quantum vacuum, is devised. By making use of fundamental concepts from quantum field theory on spacetime metrics, the nonlinear interaction behind the electro-optic effect can be reformulated in terms of an Unruh-DeWitt detector coupled to a conjugate field during a very short time interval. When the coupling lasts for a time interval comparable to the oscillation periods of the detected field mode (i.e. the subcycle regime), virtual particles inhabiting the field vacuum are transferred to the detector in the form of real excitations. We demonstrate that this behavior can be rigorously translated to the scenario of electro-optic sampling of the quantum vacuum, in which the (spectrally filtered) probe works as an Unruh-DeWitt detector, with its interaction-generated photons arising from virtual particles inhabiting the electromagnetic vacuum. We discuss the specific working regime of such processes, and the consequences through characterization of the quantum light involved in the detection.
• Abstract（参考訳）: ブロードバンド量子状態、特に量子真空の電気光学的検出の実験的進歩を記述するための新しい理論的枠組みが考案された。 時空計量に関する量子場理論の基本的な概念を利用することで、電気光学効果の背後にある非線形相互作用は、非常に短い時間間隔で共役場に結合したunruh-dewitt検出器によって再構成することができる。 検出されたフィールドモード(すなわちサブサイクル状態)の発振周期に匹敵する時間間隔でカップリングが持続すると、フィールド真空に居住する仮想粒子は実励起の形で検出器に転送される。 この挙動を量子真空の電気光学サンプリングのシナリオに厳密に翻訳できることを実証し、(分光フィルターを施した)プローブがunruh-dewitt検出器として働き、その相互作用生成光子が電磁真空に存在する仮想粒子から生じることを証明した。 我々は、そのようなプロセスの特定の動作状態と、検出に関わる量子光の特徴付けによる結果について論じる。

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