論文の概要: Direct measurement of the Husimi-Q function of the electric-field in the time-domain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.13088v1
• Date: Mon, 24 Jul 2023 19:18:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-26 19:01:55.085226
• Title: Direct measurement of the Husimi-Q function of the electric-field in the time-domain
• Title（参考訳）: 時間領域における電界のフシミq関数の直接測定
• Authors: Sho Onoe, St\'ephane Virally, and Denis V. Seletskiy
• Abstract要約: 我々は、時間領域量子トモグラフィー技術で電気光学サンプリングを促進するために必要な理論ツールを開発した。 提案手法は、伝搬する電磁波の電場とヒルベルト変換(四分法)の両方の時間変化の検出を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: We develop the theoretical tools necessary to promote electro-optic sampling to a time-domain quantum tomography technique. Our proposed framework implements detection of the time evolution of both the electric-field of a propagating electromagnetic wave and its Hilbert transform (quadrature). Direct detection of either quadrature is not strictly possible in the time-domain, detection efficiency approaching zero when an exact mode-matching to either quadrature is reached. As all real signals have a limited bandwidth, we can trace out the irrelevant sampling bandwidth to optimize the detection efficiency while preserving quantum information of the relevant signal. Through the developed understanding of the mode structure of the amplitude and Hilbert transform quadratures, we propose multiplexing and mode-matching operations on the gating function to extract full quantum information on both quantities, simultaneously. The proposed methology is poised to open a novel path toward quantum state tomography and quantum spectroscopy directly in the time domain.
• Abstract（参考訳）: 時間領域量子トモグラフィ技術を用いて,電子光学サンプリングの促進に必要な理論的ツールを開発した。 提案手法は,伝搬電磁波の電界とヒルベルト変換(量子)の両方の時間変化の検出を実現する。 時間領域では、どちらかの二次の直接検出は厳密には不可能であり、どちらの二次に対する正確なモードマッチングに達すると検出効率がゼロに近づく。 全ての実信号は帯域幅が限られているため、無関係なサンプリング帯域を追跡し、関連する信号の量子情報を保存しながら検出効率を最適化することができる。 振幅変換とヒルベルト変換の2次関数のモード構造を高度に理解し,ゲーティング関数の多重化とモードマッチング演算を提案し,両量について全量子情報を同時に抽出する。 提案されたメソロジーは、時間領域内で直接量子状態トモグラフィと量子分光への新たな道を開くことができる。

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