論文の概要: Introduction to gravitational redshift of quantum photons propagating in curved spacetime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.17412v1
• Date: Thu, 30 Mar 2023 14:28:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-31 13:09:39.581329
• Title: Introduction to gravitational redshift of quantum photons propagating in curved spacetime
• Title（参考訳）: 曲がった時空を伝播する量子光子の重力赤方偏移入門
• Authors: Luis Adri\'an Alan\'is Rodr\'iguez, Andreas Wolfgang Schell and David Edward Bruschi
• Abstract要約: 伝搬方向に沿って集束された光子に対するスペクトルに対する重力の影響について考察した。 ユニタリ変換は、有限帯域を持つ現実的な光子に対して構成することができる。
• 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: Gravitational redshift is discussed in the context of quantum photons propagating in a curved spacetime. A brief introduction to modelling realistic photons is first presented and the effect of gravity on the spectrum computed for photons largely confined along the direction of propagation. It is then shown that redshift-induced transformations on photon operators with sharp momenta are not unitary, while a unitary transformation can be constructed for realistic photons with finite bandwidth. The unitary transformation obtained is then characterized as a multimode mixing operation, that is, a generalized rotation of the Hilbert-space basis. Finally, applications of these results are discussed with focus on performance of quantum communication protocols, exploitation of the effects for quantum metrology and sensing, as well as potential for tests of fundamental science.
• Abstract（参考訳）: 重力赤方偏移は、曲面時空で伝播する量子光子の文脈で議論される。 リアルな光子をモデル化する簡単な入門が提示され、光子のスペクトルに対する重力の影響は、主に伝播方向に閉じ込められている。 すると、鋭いモータを持つ光子作用素に対する赤方偏移誘起変換はユニタリではなく、有限帯域を持つ現実光子に対してユニタリ変換を構築することができる。 得られたユニタリ変換は多モード混合演算、すなわちヒルベルト空間基底の一般化回転として特徴づけられる。 最後に、これらの結果の応用について、量子通信プロトコルの性能、量子力学およびセンシングに対する効果の活用、および基礎科学のテストの可能性に焦点をあてて論じる。

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