論文の概要: Quantitative Complementarity of Wave-Particle Duality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.04230v2
• Date: Fri, 16 Apr 2021 04:12:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-04 08:02:36.014437
• Title: Quantitative Complementarity of Wave-Particle Duality
• Title（参考訳）: 波動粒子双対の定量的相補性
• Authors: Tai Hyun Yoon and Minhaeng Cho
• Abstract要約: ソース純度 $mu_s$ は、エンタングルメント測度 $E$ と、可視性 $V$ と検出器忠実度 $F$ により、量子子のコヒーレンスを決定できることが示される。 私たちが最近開発した二重パス干渉計の定量的相補性は、量子子エンタングルメントや量子子源純度の観点から説明される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: To test the principle of complementarity and wave-particle duality quantitatively, we need a quantum composite system that can be controlled by experimental parameters. Here, we demonstrate that a double-path interferometer consisting of two parametric downconversion crystals seeded by coherent idler fields, where the generated coherent signal photons are used for quantum interference and the conjugate idler fields are used for which-path detectors with controllable fidelity, is useful for elucidating the quantitative complementarity. We show that the source purity $\mu_s$ is tightly bounded by the entanglement measure $E$ by the relation $\mu_s=\sqrt{1-E^2 }$ and the visibility $V$ and detector fidelity $F$ determine the coherence of the quantons, i.e., $C = V|F|$. The quantitative complementarity of the double-path interferometer we developed recently is explained in terms of the quanton-detector entanglement or quanton source purity that are expressed as functions of injected seed photon numbers. We further suggest that the experimental scheme utilizing two stimulated parametric downconversion processes is an ideal tool for investigating and understanding wave-particle duality and complementarity quantitatively.
• Abstract（参考訳）: 相補性と波動粒子双対性の原理を定量的に検証するには、実験パラメータで制御できる量子複合システムが必要である。 本稿では,生成したコヒーレント信号光子を量子干渉に用いたコヒーレント・アイドラー場をシードした2つのパラメトリック・ダウンコンバージョン結晶からなる二重パス干渉計を,制御可能な忠実度を持つどの経路検出器に共役アイドラー場を用い,定量的相補性を明らかにするための有用性を示す。 ソースの純度$\mu_s$ は、アンタグルメント測度 $e$ で、$\mu_s=\sqrt{1-e^2 }$ と可視性 $v$ と検出器の忠実度 $f$ によって、量子数のコヒーレンス、すなわち $c = v|f|$ が決定される。 近年開発された二重経路干渉計の定量的相補性は, 注入された種子光子数の関数として表されるクアントン検出器の絡み合いやクアントン源純度によって説明されている。 さらに, 2つの刺激パラメトリックダウンコンバージョンプロセスを用いた実験手法は, 波動粒子の双対性と相補性を定量的に研究し, 理解するための理想的なツールであることが示唆された。

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