論文の概要: Quantum theory of photonic vortices and quantum statistics of twisted
photons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.04705v5
- Date: Sun, 13 Mar 2022 14:55:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 21:24:39.680048
- Title: Quantum theory of photonic vortices and quantum statistics of twisted
photons
- Title（参考訳）: フォトニック渦の量子論とねじれた光子の量子統計
- Authors: Li-Ping Yang and Dazhi Xu
- Abstract要約: 我々は、フォトニック渦の包括的治療を提供するための理論的定式化を行った。
我々の定式化は、超流動中でのフォトニック電流の流速と循環を、それと平行に導入することを可能にする。
特に、光子電流が消滅する純ヘリシティ渦が生じるヘリシティ電流を予測する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.19841678851784
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The topological charge of a photonic vortex is an essential quantity in
singular optics and the critical parameter to characterize the vorticity of
twisted light. However, the definition of the photonic topological charge
remains elusive. Here we put forth a theoretical formalism to provide a
comprehensive treatment of photonic vortices. We introduce quantum operators
for the photon current density and helicity current density based on the
continuity equations from the paraxial Helmholtz equation. Our formalism allows
us to introduce flow velocity and circulation for photonic currents in parallel
to their counterparts in superfluids. The quantized circulation of the photonic
currents is conserved during propagation and it gives an explicit definition of
the photonic topological charge as the winding number of a photonic vortex. In
particular, we predict helicity current generated pure helicity vortices, in
which the photon current vanishes. Finally, we show an interesting effect that
the quantum statistics of twisted photon pairs are essentially determined by
their spin states.
- Abstract（参考訳）: フォトニック渦の位相電荷は特異光学における必須量であり、ねじれた光の渦性を特徴づける重要なパラメータである。
しかし、光トポロジカル電荷の定義はいまだ解明されていない。
ここでは、フォトニック渦の包括的処理を提供するための理論的定式化を行う。
我々は,同軸ヘルムホルツ方程式からの連続性方程式に基づく光子電流密度とヘリシティ電流密度の量子演算子を導入する。
我々の定式化により、超流動中でのフォトニック電流の流速と循環を相似的に導入できる。
フォトニック電流の量子化された循環は伝播中に保存され、フォトニックトポロジカル電荷をフォトニック渦の巻数として明示的に定義する。
特に、光子電流が消滅する純ヘリシティ渦が生じるヘリシティ電流を予測する。
最後に、ねじれた光子対の量子統計が本質的にスピン状態によって決定される興味深い効果を示す。
関連論文リスト
- Wavevector-resolved polarization entanglement from radiative cascades [27.84599956781646]
本研究では,光子偏光と放射波ベクトルの相互作用が存在し,マイクロキャビティにエミッタが埋め込まれた場合の量子相関に強く影響を及ぼすことを示す。
我々の結果は理論モデリングによって裏付けられ、様々な量子エミッタに対するカスケード放出の新たな理解をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-12T09:32:29Z) - Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。
量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。
3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z) - Probing and harnessing photonic Fermi arc surface states using
light-matter interactions [62.997667081978825]
系の境界に結合した1つ以上のエミッタの自然崩壊を研究することにより、フェルミ弧の撮影方法を示す。
我々はフェルミの弧面状態がロバストな量子リンクとして振る舞うことを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-17T13:17:55Z) - Correlated steady states and Raman lasing in continuously pumped and
probed atomic ensembles [68.8204255655161]
我々は、継続的に光学的に励起され、探査されるアルカリ原子のアンサンブルを考える。
大きな光学深度での光子の集団散乱のため、原子の定常状態は非相関なテンソル生成状態に対応しない。
超ラジアントレーザーのモデルに類似したラマンラシングの機構を発見し,特徴付けする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T06:54:54Z) - Correlations between cascaded photons from spatially localized
biexcitons in ZnSe [55.41644538483948]
aSe量子井戸における不純物-原子複合体におけるバイエクシトン崩壊からの放射カスケードを実証する。
この結果は、放射カスケードを用いたフォトニック量子技術の潜在的な基盤として不純物原子 inSe を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-11T23:15:37Z) - Photon-mediated Stroboscopic Quantum Simulation of a $\mathbb{Z}_{2}$
Lattice Gauge Theory [58.720142291102135]
格子ゲージ理論(LGT)の量子シミュレーションは、非摂動粒子と凝縮物質物理学に取り組むことを目的としている。
現在の課題の1つは、量子シミュレーション装置に自然に含まれない4体(プラケット)相互作用が現れる1+1次元を超えることである。
原子物理学の最先端技術を用いて基底状態の調製とウィルソンループの測定方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-27T18:10:08Z) - Non classical light in Jx photonic lattice [0.02538209532048866]
2つの光子フォック状態、2つの光子N00N状態、および格子への入力としてコヒーレント状態とともに1つのモード圧縮状態に焦点を当てた。
この結果は,フォトニック連続可変量子情報処理の物理的実装に応用できるはずである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-28T16:08:12Z) - Mechanistic Understanding of Entanglement and Heralding in Cascade
Emitters [0.0]
量子エミッタ(QEs)の性質を,実用的な量子特性を持つ絡み合った光子の源として理論的に検討する。
理論的解析により、カスケード(ビエクシトン)エミッタの特性を特徴づける。
我々は、純度とエンタングルメントの度合いが、育種単光子の生成にどのように関係しているかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-29T13:43:51Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z) - Photon and Phonon Spectral-Functions for Continuum Quantum Optomechanics [0.0]
ナノスケール導波路におけるブリュアン散乱型ハミルトニアンを介して相互作用する多モード光子とフォノンを伝播させる多粒子現象について検討した。
平均場理論の分解近似を適用する際に、光子とフォノンがグリーン関数を遅延させ、スペクトル関数を抽出する。
本稿では,光子減衰率に及ぼす熱フォノンの影響について述べるとともに,導波路内で励起される特定の光子場の場合について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-13T16:01:58Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。