論文の概要: Nonlinear optics using intense optical coherent state superpositions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.14480v2
- Date: Wed, 08 Jan 2025 13:42:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-09 14:53:05.417192
- Title: Nonlinear optics using intense optical coherent state superpositions
- Title（参考訳）: 強光コヒーレント状態重畳を用いた非線形光学
- Authors: Theocharis Lamprou, Javier Rivera-Dean, Philipp Stammer, Maciej Lewenstein, Paraskevas Tzallas,
- Abstract要約: 我々は、femtosecond-duration infrared coherent state superpositions (CSS) を既存のCSSソースよりも桁違いに高い光子数で生成する。
実験的,理論的には,強い赤外線CSSの非古典的性質が2次自己相関トレースに印字されていることが示されている。
この発見は、非線形量子光学の領域に光学CSSを導入し、量子情報科学と量子光工学の新しい道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Superpositions of coherent light states, are vital for quantum technologies. However, restrictions in existing state preparation and characterization schemes, in combination with decoherence effects, prevent their intensity enhancement and implementation in nonlinear optics. Here, by developing a decoherence--free approach, we generate intense femtosecond--duration infrared coherent state superpositions (CSS) with a mean photon number orders of magnitude higher than the existing CSS sources. We utilize them in nonlinear optics to drive the second harmonic generation process in an optical crystal. We experimentally and theoretically show that the non--classical nature of the intense infrared CSS is imprinted in the second-order autocorrelation traces. Additionally, theoretical analysis shows that the quantum features of the infrared CSS are also present in the generated second harmonic. The findings introduce the optical CSS into the realm of nonlinear quantum optics, opening up new paths in quantum information science and quantum light engineering by creating non-classical light states in various spectral regions via non-linear up-conversion processes.
- Abstract（参考訳）: コヒーレントな光状態の重ね合わせは量子技術にとって不可欠である。
しかし、既存の状態調整と特徴付けの制約は、デコヒーレンス効果と相まって、非線形光学におけるその強度の強化と実装を妨げている。
ここでは、デコヒーレンスフリーなアプローチを開発することにより、既存のCSSソースよりも平均光子数オーダーの強いフェムト秒の赤外コヒーレント状態重ね合わせ(CSS)を生成する。
非線形光学で利用し、光結晶の第2高調波発生過程を駆動する。
実験的,理論的には,強い赤外線CSSの非古典的性質が2次自己相関トレースに印字されていることが示されている。
さらに、理論解析により、赤外CSSの量子的特徴が生成した第2高調波にも存在することが示されている。
この発見は、非線形量子光学の領域に光学CSSを導入し、非線形アップコンバージョンプロセスを通じて様々なスペクトル領域における非古典的な光状態を生成することにより、量子情報科学と量子光工学の新しい道を開く。
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