論文の概要: Cavity-mediated electron-photon pairs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.12821v2
- Date: Tue, 1 Mar 2022 17:11:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 23:25:54.639430
- Title: Cavity-mediated electron-photon pairs
- Title（参考訳）: キャビティによる電子-光子対
- Authors: A. Feist, G. Huang, G. Arend, Y. Yang, J.-W. Henke, A. S. Raja, F. J.
Kappert, R. N. Wang, H. Louren\c{c}o-Martins, Z. Qiu, J. Liu, O. Kfir, T. J.
Kippenberg, C. Ropers
- Abstract要約: 量子情報、通信、センシングの促進は、量子相関の生成と制御に依存している。
フォトニックチップ型光マイクロ共振器のエバネッセント真空場と自由電子の位相整合相互作用を用いた電子-光子対状態の生成を実証する。
- 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: Advancing quantum information, communication and sensing relies on the
generation and control of quantum correlations in complementary degrees of
freedom. Here, we demonstrate the preparation of electron-photon pair states
using the phase-matched interaction of free electrons with the evanescent
vacuum field of a photonic-chip-based optical microresonator. Spontaneous
inelastic scattering produces intracavity photons coincident with
energy-shifted electrons. Harnessing these pairs for correlation-enhanced
imaging, we achieve a two-orders of magnitude contrast improvement in
cavity-mode mapping by coincidence-gated electron spectroscopy. This parametric
pair-state preparation will underpin the future development of free-electron
quantum optics, providing a pathway to quantum-enhanced imaging,
electron-photon entanglement, and heralded single-electron and Fock-state
photon sources.
- Abstract（参考訳）: 量子情報、通信、センシングの促進は、相補的な自由度における量子相関の生成と制御に依存している。
本稿では,自由電子とエバネッセント真空場との位相整合相互作用を用いて,フォトニックチップを用いた光マイクロ共振器による電子-光子対状態の合成を示す。
自発的非弾性散乱は、エネルギーシフト電子と一致するキャビティ内光子を生成する。
これらのペアを相関強調画像に用いて、共役電子分光法による共振器モードマッピングにおける2次元のコントラスト改善を達成した。
このパラメトリック対状態の合成は、自由電子量子光学の将来の発展を後押しし、量子エンハンスドイメージング、電子光子絡み、ヘラルド単電子およびフォック状態光子源への経路を提供する。
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