論文の概要: Nonequilibrium Hanbury-Brown-Twiss experiment: Theory and application to
binary stars
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.02571v1
- Date: Tue, 6 Sep 2022 15:27:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-27 18:19:40.739199
- Title: Nonequilibrium Hanbury-Brown-Twiss experiment: Theory and application to
binary stars
- Title（参考訳）: 非平衡ハンベリー・ブラウン・ツイツ実験:理論と二元星への応用
- Authors: Adrian E. Rubio Lopez, Ashwin K. Boddeti, Fanglin Bao, Hyunsoo Choi
and Zubin Jacob
- Abstract要約: ハンベリー・ブラウンとツイツによるシリウスの半径を決定するための精巧な実験に基づく強度干渉法は、光の量子論の発展の基礎を形成した。
ここでは、量子熱光のP関数表現を用いて、関数形式を生成することでこの問題に対処する。
2階量子コヒーレンス関数の2つのユニークな側面 - 干渉と、両方の物体の観測周波数、温度、大きさに依存する長いベースライン値 - を示す。
本稿では、連星の場合のアプローチを適用し、これらの2つの特徴を実験で測定する利点について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2074552857379273
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Intensity-interferometry based on Hanbury-Brown and Twiss's seminal
experiment for determining the radius of the star Sirius formed the basis for
developing the quantum theory of light. To date, the principle of this
experiment is used in various forms across different fields of quantum optics,
imaging and astronomy. Though, the technique is powerful, it has not been
generalized for objects at different temperatures. Here, we address this
problem using a generating functional formalism by employing the P-function
representation of quantum-thermal light. Specifically, we investigate the
photon coincidences of a system of two extended objects at different
temperature using this theoretical framework. We show two unique aspects in the
second-order quantum coherence function - interference oscillations and a
long-baseline asymptotic value that depends on the observation frequency,
temperatures and size of both objects. We apply our approach to the case of
binary stars and discuss the advantages of measuring these two features in an
experiment. In addition to the estimation of the radii of each star and the
distance between them, we also show that the present approach is suitable for
the estimation of temperatures as well. To this end, we apply it to the
practical case of binary stars Luhman 16 and Spica $\alpha$ Vir. We find that
for currently available telescopes, an experimental demonstration is feasible
in the near term. Our work contributes to the fundamental understanding of
intensity interferometry of quantum-thermal light and can be used as a tool for
studying two-body thermal emitters - from binary stars to extended objects.
- Abstract（参考訳）: ハンベリー・ブラウンとツイツのシリウスの半径を決定するための精巧な実験に基づく強度干渉法は、光の量子論の発展の基礎を形成した。
これまで、この実験の原理は、量子光学、イメージング、天文学の様々な分野の様々な形態で用いられてきた。
この技術は強力だが、異なる温度の物体に対して一般化されていない。
本稿では,量子熱光のp関数表現を用いて,生成関数形式を用いてこの問題に対処する。
具体的には、この理論的な枠組みを用いて、異なる温度で拡張された2つの物体の系の光子一致を調べる。
2階量子コヒーレンス関数の2つの特異な側面 - 干渉振動と、両方の物体の観測周波数、温度、大きさに依存する長いベースライン漸近値 - を示す。
このアプローチを連星の場合に適用し、実験でこれらの2つの特徴を測定する利点について論じる。
また、各恒星の半径とそれらの距離の推定に加えて、温度の推定にも本手法が適していることを示す。
この目的のために、二元星Luhman 16 と Spica $\alpha$ Vir の実例に適用する。
現在利用可能な望遠鏡では、実験的な実験が近い将来可能であることが判明した。
我々の研究は、量子熱光の強度干渉の基本的な理解に寄与し、二元星から拡張天体まで、2体熱放射物質を研究するツールとして使用できる。
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