論文の概要: Space-time propagation of photon pulses in dielectric
media,illustrations with beam splitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.03203v1
- Date: Tue, 6 Dec 2022 18:22:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 16:36:26.045467
- Title: Space-time propagation of photon pulses in dielectric
media,illustrations with beam splitters
- Title（参考訳）: 誘電体媒体における光子パルスの時空間伝播,ビームスプリッタによる回折
- Authors: M. Federico, V. Dorier, S. Gu\'erin, H.R. Jauslin
- Abstract要約: 量子励起は任意の形状の局在パルスに直接構築することができる。
香港・ウー・マンデル効果は、フォック空間のシュル「オーディンガー表現」における時間依存過程として記述される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Photons are the elementary quantum excitations of the electromagnetic field.
Quantization is usually constructed on the basis of an expansion in eigenmodes,
in the form of plane waves. Since they form a basis, other electromagnetic
configurations can be constructed by linear combinations. In this presentation
we discuss a formulation constructed in the general formalism of bosonic Fock
space, in which the quantum excitation can be constructed directly on localized
pulses of arbitrary shape. Although the two formulations are essentially
equivalent, the direct formulation in terms of pulses has some conceptual and
practical advantages, which we illustrate with some examples. The first one is
the passage of a single photon pulse through a beam splitter. The analysis of
this formulation in terms of pulses in Fock space shows that there is no need
to introduce "vacuum fluctuations entering through the unused port", as is
often done in the literature. Another example is the Hong-Ou-Mandel effect. It
is described as a time dependent process in the Schr\"odinger representation in
Fock space. The analysis shows explicitly how the two essential ingredients of
the Hong-Ou-Mandel effect are the same shape of the pulses and the bosonic
nature of photons. This formulation shows that all the phenomena involving
linear quantum optical devices can be described and calculated on the basis of
the time dependent solution of the corresponding classical Maxwell's equations
for pulses, from which the quantum dynamics in Fock space can be immediately
constructed.
- Abstract（参考訳）: 光子は電磁場の基本的な量子励起である。
量子化は通常、固有モードの拡張に基づいて、平面波の形で構築される。
基底を形成するため、他の電磁配置は線形結合によって構成することができる。
本発表では、ボソニックフォック空間の一般形式に構築された定式化について論じ、任意の形状の局所パルス上で量子励起を直接構成することができる。
2つの定式化は本質的に同値であるが、パルスの項による直接定式化には概念的かつ実用的な利点がある。
1つ目は、ビームスプリッターを通る1つの光子パルスの通過である。
フォック空間のパルスによるこの定式化の分析は、文献でよく見られるように、「未使用港を通過する真空変動」を導入する必要はないことを示している。
もう一つの例は、Hong-Ou-Mandel効果である。
これは、フォック空間のシュリンガー表現において時間依存過程として記述される。
この分析は、香港・奥羽・マンデル効果の2つの必須成分が、光子のパルスとボゾンの性質の同じ形状であることを示す。
この定式化は、線形量子光学デバイスを含むすべての現象を、対応する古典的なマクスウェル方程式のパルスに対する時間依存解に基づいて記述し、計算できることを示し、そこからフォック空間における量子力学を即座に構築できる。
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