論文の概要: Fundamental limits of pulsed quantum light spectroscopy of a two-level
atom
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.01065v1
- Date: Mon, 3 Oct 2022 16:32:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-24 00:36:55.412825
- Title: Fundamental limits of pulsed quantum light spectroscopy of a two-level
atom
- Title（参考訳）: 2レベル原子のパルス量子光分光の基礎的限界
- Authors: Francesco Albarelli, Evangelia Bisketzi, Aiman Khan and Animesh Datta
- Abstract要約: 本研究では、量子光の進行パルスによって探る量子物質系のパラメータ推定精度の限界について検討する。
我々の研究は、量子光分光の理論と実践を開発するための量子情報理論の方法論を開始する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1529342790344802
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the fundamental limits of the precision of estimating parameters of
a quantum matter system when it is probed by a travelling pulse of quantum
light. In particular, we focus on the estimation of the interaction strength
between the pulse and a two-level atom, equivalent to the estimation of the
dipole moment. Our analysis of single-photon pulses highlights the interplay
between the information gained from the photon absorption by the atom, as
measured in absorption spectroscopy, and the perturbation to the field temporal
mode due to spontaneous emission. Beyond the single-photon regime, we introduce
an approximate model to study more general states of light in the limit of
short pulses, where spontaneous emission can be neglected. We also show that
for a vast class of entangled biphoton states, quantum entanglement provides no
fundamental advantage and the same precision can be obtained with a separable
state. We conclude by studying the estimation of the electric dipole moment of
a sodium atom using quantum light. Our work initiates a quantum information
theoretic methodology for developing the theory and practice of quantum light
spectroscopy.
- Abstract（参考訳）: 我々は、量子光の進行パルスによって探究されるとき、量子物質系のパラメータ推定の精度の基本的な限界について研究する。
特に,双極子モーメントの推定と等価なパルスと2レベル原子の相互作用強度の推定に注目する。
単一光子パルスの解析は、原子による光子吸収から得られる情報と、自発放出による磁場の時間モードへの摂動との相互作用を明らかにする。
単一光子系以外にも、自発放出を無視できる短パルスの極限におけるより一般的な光状態を研究するための近似モデルを導入する。
また, 多数の絡み合った双光子状態に対して, 量子絡み合いは基礎的な利点をもたらさず, 分離可能な状態でも同じ精度が得られることを示した。
最後に, 量子光を用いたナトリウム原子の電気双極子モーメントの推定について検討した。
我々の研究は、量子光分光の理論と実践を開発するための量子情報理論方法論を開始する。
関連論文リスト
- A coherence method generating macroscopic quantum features using polarization-basis control and its projection measurements of laser light [0.0]
対光子間の量子絡み合いは、光量子コンピューティング、量子センシング、量子ネットワークの基礎である。
近年、コヒーレンスに基づくアプローチは、局所ランダム性から生じる非局所強度のいわゆる量子ミステリーを理解するために研究されている。
ここでは、線形光学に基づく測定による従来のレーザー光を用いたマクロ量子特性を作成するために、純粋コヒーレンス法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-02T03:00:34Z) - Non-classical excitation of a solid-state quantum emitter [0.0]
1つの光子が固体量子エミッタの状態を変えるのに十分であることを示す。
これらの結果は、量子ネットワークにおける量子情報転送の実現から、フォトニック量子コンピューティングのための決定論的エンタングゲートの構築まで、将来の可能性について示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-30T16:16:58Z) - A Theory of Quantum Jumps [44.99833362998488]
我々は、量子化された電磁場に結合した原子の理想化されたモデルにおける蛍光と量子ジャンプ現象について研究する。
この結果は、顕微鏡システムの量子力学的記述における基本的なランダム性の導出に起因している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T11:00:46Z) - Amplification of quantum transfer and quantum ratchet [56.47577824219207]
量子伝達の増幅モデルについて検討し、量子ラチェットモデル(quantum ratchet model)と呼ぶ方向付けを行う。
ラチェット効果は、散逸とシンクを伴う量子制御モデルにおいて達成され、そこでは、ハミルトニアンはエネルギー準位間の遷移と同期されたエネルギー差の振動に依存する。
発振ビブロンの振幅と周波数は、その効率を決定する量子ラチェットのパラメータである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-31T14:04:43Z) - Solution-phase single-particle spectroscopy for probing multi-polaronic
dynamics in quantum emitters at femtosecond resolution [6.722815153728718]
本研究では, 単分子および/または欠陥状態における試料平均動力学をフェムト秒分解能で前例のない明瞭度で検出する光子相関検出を用いた溶液相単粒子ポンププローブ分光法を開発した。
我々の研究は、単一エミッタ、分子、欠陥の超高速分光のための枠組みを提供し、量子情報応用のための超大規模キャラクタリゼーションと合成改善の新たな道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-03T06:14:14Z) - Correlated steady states and Raman lasing in continuously pumped and
probed atomic ensembles [68.8204255655161]
我々は、継続的に光学的に励起され、探査されるアルカリ原子のアンサンブルを考える。
大きな光学深度での光子の集団散乱のため、原子の定常状態は非相関なテンソル生成状態に対応しない。
超ラジアントレーザーのモデルに類似したラマンラシングの機構を発見し,特徴付けする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T06:54:54Z) - Two-photon resonance fluorescence of two interacting non-identical
quantum emitters [77.34726150561087]
我々は、コヒーレント場によって駆動される相互作用する2つの非負の量子エミッタのシステムについて研究する。
共鳴蛍光スペクトルに2光子ダイナミクスによって印加された特徴は、エミッタ間の距離の変化に特に敏感である。
これは、ポイントライクなソースの超解像イメージングのような応用に利用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-04T16:13:01Z) - Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon
correlations [151.77380156599398]
量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。
我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z) - Entangled Two-Photon Absorption by Atoms and Molecules: A Quantum Optics
Tutorial [0.0]
2光子吸収(TPA)や他の分子と時間-周波数-絡み合った光子対(EPP)との非線形相互作用は、様々な興味深い効果を示すと予測されている。
本稿では、分子による1光と2光の吸収に関する詳細な理論的研究を行い、光の量子的性質をどう扱うかに焦点を当てる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-03T17:46:46Z) - Internal Photo Effect from a Single Quantum Emitter [0.5172201569251683]
ドットから電子を放出する内部光効果をバンド内励起により研究する。
我々は、光発生エミッションレートが励起強度に線形に依存していることを見出した。
この結果は、固体量子光学デバイスにおけるコヒーレンス時間を根本的に制限する重要なが、ほとんど無視されているメカニズムを定量化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T12:13:07Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。