論文の概要: Free Electrons Can Induce Entanglement Between Photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.14181v1
• Date: Sun, 28 Nov 2021 15:42:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 11:47:59.517843
• Title: Free Electrons Can Induce Entanglement Between Photons
• Title（参考訳）: 自由電子は光子間の絡み合いを引き起こす
• Authors: Gefen Baranes, Ron Ruimy, Alexey Gorlach, and Ido Kaminer
• Abstract要約: 光子の絡み合いは量子力学の基本的な特徴である。 電子顕微鏡の最近の発展により、自由電子と光の間の量子相互作用を制御することができる。 自由電子は光の絡み合いや束縛を生じさせる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Entanglement of photons is a fundamental feature of quantum mechanics, which stands at the core of quantum technologies such as photonic quantum computing, communication, and sensing. An ongoing challenge in all these is finding an efficient and controllable mechanism to entangle photons. Recent experimental developments in electron microscopy enable to control the quantum interaction between free electrons and light. Here, we show that free electrons can create entanglement and bunching of light. Free electrons can control the second-order coherence of initially independent photonic states, even in spatially separated cavities that cannot directly interact. Free electrons thus provide a type of optical nonlinearity that acts in a nonlocal manner, offering a new way of heralding the creation of entanglement. Intriguingly, pre-shaping the electron's wavefunction provides the knob for tuning the photonic quantum correlations. The concept can be generalized to entangle not only photons but also photonic quasiparticles such as plasmon-polaritons and phonons.
• Abstract（参考訳）: 光子の絡み合いは、フォトニック量子コンピューティング、通信、センシングといった量子技術の核となる量子力学の基本的な特徴である。 これらすべてにおいて現在進行中の課題は、光子を絡める効率的かつ制御可能なメカニズムを見つけることである。 電子顕微鏡の最近の実験的発展により、自由電子と光の間の量子相互作用を制御することができる。 ここでは、自由電子が絡み合いや光を束ねることができることを示します。 自由電子は、直接相互作用できない空間的に分離された空洞であっても、初期独立なフォトニック状態の2次コヒーレンスを制御することができる。 自由電子は、非局所的に作用する光学非線形性の一種を提供し、絡み合いの創造を促進する新しい方法を提供する。 興味深いことに、電子の波動関数の事前形成は、フォトニック量子相関をチューニングするためのノブを与える。 この概念は光子だけでなく、プラズモン・ポラリトンやフォノンのようなフォトニック準粒子にも一般化することができる。

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