論文の概要: Modeling of Multimodal Scattering by Conducting Bodies in Quantum Optics: the Method of Characteristic Modes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.09527v1
• Date: Fri, 17 Dec 2021 14:25:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 07:09:14.271428
• Title: Modeling of Multimodal Scattering by Conducting Bodies in Quantum Optics: the Method of Characteristic Modes
• Title（参考訳）: 量子光学における導電体によるマルチモーダル散乱のモデル化:特性モードの手法
• Authors: Gregory Ya. Slepyan, Dmitri Mogilevtsev, Ilay Levie, and Amir Boag
• Abstract要約: 古典的電磁力学において広く用いられている特性モードアプローチの量子的適応を与える。 散乱が場の量子統計的特徴にどのように影響するかを示す。 我々はこの手法が量子光学デバイスの設計に有用であると期待している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a numerical technique for modeling the quantum multimode light scattering by a perfectly conducting body. Using the novel quantization technique, we give the quantum adaptation of the characteristic mode approach widely used in the classical electrodynamics. The method is universal with respect to the body's configuration, as well as its dimensions relative to the wavelength. Using this method and calculating the first- and the second-order field correlation functions, we demonstrate how scattering affects quantum-statistical features of the field. As an example, we consider scattering of the two single-photon incident Gaussian beams on the cylinder with circular cross-section. We show that the scattering is accompanied by the two-photon interference and demonstrates the Hong-Ou-Mandel effect. It is shown, that the scattered two-photon field and its correlations are able to manifest a varying directive propagation, which is controllable by various means (angles of incidence, configuration of the body, relations between its sizes with the frequency). We expect that this method will be useful for designing quantum-optical devices.
• Abstract（参考訳）: 完全導電体による量子多モード光散乱のモデル化のための数値的手法を提案する。 量子化法を用いて古典電気力学において広く用いられている特性モードの量子適応法を提案する。 この方法は、体の構造や波長に対する寸法に関して普遍的である。 本手法を用いて一階及び二階の場相関関数を計算し,散乱が場の量子統計特性に与える影響を実証する。 一例として、円断面を持つ円筒上の2つの単光子入射ガウスビームの散乱を考える。 この散乱は2光子干渉を伴うことを示し、ホン・ウー・マンデル効果を示す。 その結果、散乱した2光子場とその相関関係は、様々な手段(入射角、体の形状、その大きさと周波数の関係)で制御可能な様々な指向伝播を示すことができることがわかった。 我々はこの手法が量子光学デバイスの設計に有用であると期待している。

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