論文の概要: Photon counting probabilities of the output field for a single-photon input

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.05215v4
• Date: Mon, 17 Oct 2022 08:14:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 11:28:02.968792
• Title: Photon counting probabilities of the output field for a single-photon input
• Title（参考訳）: 単一光子入力における出力場の光子計数確率
• Authors: Anita D\k{a}browska
• Abstract要約: 量子システムと相互作用する単一光子波パケットの出力場に対する光子計数統計を導出する。 量子フィルタリング理論を用いて出力場の排他的確率密度を決定する。
• 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: We derive photon counting statistics for an output field of a single-photon wave packet interacting with a quantum system (e.g. a quantum harmonic oscillator or a two-level atom). We determine the exclusive probability densities for the output field by making use of quantum filtering theory. The quantum trajectories for continuous in time measurements of the output field (reflected and transmitted), are determined starting from a collision model and difference filtering equations. We provide analytical formulae for quantum trajectories associated with a two-dimensional stochastic counting process, we describe their structure, and give a physical interpretation to them. Moreover, we provide analytical expressions for probability densities for the times of successive photon detections for a single-photon field scattered on a two-level atom, for an arbitrary photon profile and any initial state of the atom.
• Abstract（参考訳）: 量子システム(量子調和振動子や2レベル原子など)と相互作用する単一光子波パケットの出力場に対する光子計数統計を導出する。 量子フィルタリング理論を用いて出力場の排他的確率密度を決定する。 出力場(反射および透過)の時間連続測定のための量子軌道は、衝突モデルと差分フィルタリング方程式から決定される。 二次元確率的計数過程に関連する量子軌道の解析式を提供し,それらの構造を記述し,物理的解釈を与える。 さらに、任意の光子プロファイルと原子の初期状態に対して、2レベル原子上に散乱した単一光子場に対する連続光子検出の時間に対する確率密度に関する解析式を提供する。

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