論文の概要: Classical-to-quantum transition in multimode nonlinear systems with
strong photon-photon coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.09557v1
- Date: Thu, 18 Nov 2021 07:26:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 12:45:02.895567
- Title: Classical-to-quantum transition in multimode nonlinear systems with
strong photon-photon coupling
- Title（参考訳）: 強い光子-光子結合を持つ多モード非線形系の古典-量子遷移
- Authors: Yue-Xun Huang, Ming Li, Ke Lin, Yan-Lei Zhang, Guang-Can Guo,
Chang-Ling Zou
- Abstract要約: 量子クラスター膨張法によるフォトニック非線形系の古典-量子遷移について検討する。
この研究は、マルチモードシステムの量子力学を研究し、連続可変量子情報処理のための非線形フォトニックデバイスを探索するための普遍的なツールを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.067269037074292
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: With advanced micro- and nano-photonic structures, the vacuum photon-photon
coupling rate is anticipated to approach the intrinsic loss rate and lead to
unconventional quantum effects. Here, we investigate the classical-to-quantum
transition of such photonic nonlinear systems using the quantum
cluster-expansion method, which addresses the computational challenge in
tracking large photon number states of the fundamental and harmonic optical
fields involved in the second harmonic generation process. Compared to the
mean-field approximation used in weak coupling limit, the quantum
cluster-expansion method solves multimode dynamics efficiently and reveals the
quantum behaviors of optical parametric oscillations around the threshold. This
work presents a universal tool to study quantum dynamics of multimode systems
and explore the nonlinear photonic devices for continuous-variable quantum
information processing.
- Abstract（参考訳）: 先端的なマイクロフォトニック構造とナノフォトニック構造により、真空光子-光子カップリング速度は本質的損失率に近づき、非慣習的な量子効果をもたらすことが期待されている。
本稿では,第2高調波発生過程に係わる基本および高調波光場の大光子数状態を追跡する際の計算課題に対処する量子クラスター展開法を用いて,そのような光子非線形系の古典-量子遷移について検討する。
弱結合限界で用いられる平均場近似と比較して、量子クラスター展開法はマルチモードダイナミクスを効率的に解き、閾値周辺の光パラメトリック振動の量子挙動を明らかにする。
この研究は、マルチモードシステムの量子力学を研究し、連続可変量子情報処理のための非線形フォトニックデバイスを探索するための普遍的なツールを提供する。
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