論文の概要: Subcycle tomography of quantum light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.12812v1
- Date: Mon, 24 Jul 2023 14:00:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-25 14:14:30.449574
- Title: Subcycle tomography of quantum light
- Title（参考訳）: 量子光のサブサイクルトモグラフィ
- Authors: Geehyun Yang, Matthias Kizmann, Alfred Leitenstorfer, Andrey S.
Moskalenko
- Abstract要約: 局所的な量子測定によって、サブサイクルスケールで研究中の量子場を再構成し、視覚化することができることを示す。
特に、超広帯域励起状態の生成とトモグラフィー、およびそれらに由来する光子置換状態について述べる。
我々の結果は、時間領域量子光学と呼ばれる量子物理学の新しい章の土台となった。
- 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: Quantum light is considered to be one of the key resources of the coming
second quantum revolution expected to give rise to groundbreaking technologies
and applications. If the spatio-temporal and polarization structure of modes is
known, the properties of quantum light are well understood. This information
provides the basis for contemporary quantum optics and its applications in
quantum communication and metrology. However, thinking about quantum light at
the most fundamental timescale, namely the oscillation cycle of a mode or the
inverse frequency of an involved photon, we realize that the corresponding
picture has been missing until now. For instance, how to comprehend and
characterize a single photon at this timescale? To fill this gap, we
demonstrate theoretically how local quantum measurements allow to reconstruct
and visualize a quantum field under study at subcycle scales, even when its
temporal mode structure is a priori unknown. In particular, generation and
tomography of ultrabroadband squeezed states as well as photon-subtracted
states derived from them are described, incorporating also single-photon
states. Our results set a cornerstone in the emerging chapter of quantum
physics termed time-domain quantum optics. We expect this development to elicit
new spectroscopic concepts for approaching e.g. fundamental correlations and
entanglement in the dynamics of quantum matter, overcoming the temporal
limitation set by the oscillation cycles of both light and elementary
excitations.
- Abstract（参考訳）: 量子光は、画期的な技術や応用をもたらすであろう第2次量子革命の重要な資源の1つであると考えられている。
モードの時空間構造と分極構造が知られている場合、量子光の性質はよく理解されている。
この情報は、現代の量子光学とその量子通信およびメトロロジーへの応用の基礎を提供する。
しかし、量子光を最も基本的な時間スケール、すなわちモードの振動周期や関連する光子の逆周波数で考えると、これまで対応する画像が失われていたことが分かる。
例えば、この時間スケールで1つの光子をどう理解し、特徴づけるか?
このギャップを埋めるために、我々は、局所的な量子測定がサブサイクルスケールで研究中の量子場を再構成し視覚化するのにどのように役立つかを理論的に示す。
特に、超広帯域圧縮状態とそれに由来する光子減算状態の生成とトモグラフィーについて述べ、単一光子状態も含む。
我々の結果は、時間領域量子光学と呼ばれる量子物理学の新しい章の土台となった。
この展開は、例えば、光と初等励起の振動サイクルによって設定される時間的制限を克服し、量子物質の力学における基本相関や絡み合いに近づくための新しい分光学的概念を導出することを期待する。
関連論文リスト
- Theory of time-bin entangled photons from quantum emitters [0.0]
絡み合った光子対は、量子通信の領域における多くの応用の基礎となる。
時間ビン符号化は分極符号化量子ビットに比べて安定性が向上する可能性がある。
我々は、量子状態トモグラフィー測定に対応する時間ビン符号化光子対の多重時間相関関数を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-12T09:23:46Z) - Quantum interferences and gates with emitter-based coherent photon
sources [0.0]
原子、結晶の欠陥、量子ドットなどの量子放出体は、量子技術にとって区別できない単一光子の優れた源である。
コヒーレント励起時に放出されたフォトニック状態は、1光子成分との量子重ね合わせにおける真空成分を含む。
ここでは、光子数コヒーレンスの存在が光子数コヒーレンス門の基礎をどのように変えているのかを実験的に理論的に研究する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-02T12:29:49Z) - 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) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Engineering quantum states from a spatially structured quantum eraser [0.0]
量子干渉は、量子状態が光子を区別不能な不明瞭な性質に投影することで可能となる。
これらのアイデアを組み合わせることで、我々は、量子干渉を工学的なフォトニック状態に調整する単純で堅牢なスキームを設計し、実験的に実証する。
これらの空間工学的な多光子量子状態は、量子力学、顕微鏡、通信などの分野において重要であると信じている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-24T00:11:36Z) - Integrated Quantum Optical Phase Sensor [48.7576911714538]
ニオブ酸リチウム薄膜で作製したフォトニック集積回路について述べる。
我々は2階非線形性を用いてポンプ光と同じ周波数で圧縮状態を生成し、回路制御と電気光学によるセンシングを実現する。
このようなチップ上のフォトニクスシステムは、低消費電力で動作し、必要なすべての機能を1つのダイに統合することで、量子光学センサーの新たな機会が開けることを期待している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T18:46:33Z) - Modelling Markovian light-matter interactions for quantum optical
devices in the solid state [0.0]
固体量子システムに焦点をあてて、量子光学デバイスの基本コンポーネントとプロセスを分析する。
光学活性量子系の一般マルコフマスター方程式に適用した解析量子軌道法を多用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-13T23:00:34Z) - Imaginary Time Propagation on a Quantum Chip [50.591267188664666]
想像時間における進化は、量子多体系の基底状態を見つけるための顕著な技術である。
本稿では,量子コンピュータ上での仮想時間伝搬を実現するアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T12:48:00Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Probing excited-state dynamics with quantum entangled photons:
Correspondence to coherent multidimensional spectroscopy [0.0]
量子光は量子技術の推進の鍵となる資源である。
このような技術の1つのクラスは、光のエンジニアリングされた量子状態を用いて光学測定の精度を向上させることを目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-22T03:22:44Z) - Quantum Hall phase emerging in an array of atoms interacting with
photons [101.18253437732933]
位相量子相は現代物理学の多くの概念の根底にある。
ここでは、トポロジカルエッジ状態、スペクトルランダウレベル、ホフスタッターバタフライを持つ量子ホール相が、単純な量子系に出現することを明らかにする。
このようなシステムでは、古典的なディックモデルによって記述されている光に結合した2レベル原子(量子ビット)の配列が、最近、低温原子と超伝導量子ビットによる実験で実現されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-18T14:56:39Z)
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。