論文の概要: Optical time-domain quantum state tomography on a subcycle scale
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.13090v1
- Date: Mon, 24 Jul 2023 19:24:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-26 19:02:15.032873
- Title: Optical time-domain quantum state tomography on a subcycle scale
- Title（参考訳）: サブサイクルスケールによる光時間領域量子状態トモグラフィ
- Authors: Emanuel Hubenschmid, Thiago L. M. Guedes, Guido Burkard
- Abstract要約: 分光法からフル量子トモグラフィー法へのブロードバンド電気光学サンプリングのアプローチを提案する。
我々はノイズ源の解析を行い、超広帯域ポンプパルスを用いた量子電気光学サンプリングでは、絡み合いによる熱化を観測できることを示した。
- 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: Following recent progress in the experimental application of electro-optic
sampling to the detection of the quantum fluctuations of the
electromagnetic-field ground state and ultrabroadband squeezed states on a
subcycle scale, we propose an approach to elevate broadband electro-optic
sampling from a spectroscopic method to a full quantum tomography scheme, able
to reconstruct a broadband quantum state directly in the time-domain. By
combining two recently developed methods to theoretically describe quantum
electro-optic sampling, we analytically relate the photon-count probability
distribution of the electro-optic signal to a transformed phase-space
quasiprobability distribution of the sampled quantum state as a function of the
time delay between the sampled mid-infrared pulsed state and an ultrabroadband
near-infrared pump/probe pulse. We catalog and analyze sources of noise and
show that in quantum electro-optic sampling with an ultrabroadband pump pulse
one can expect to observe thermalization due to entanglement breaking.
Mitigation of the thermalization noise enables a tomographic reconstruction of
broadband quantum states while granting access to its dynamics on a subcycle
scale.
- Abstract（参考訳）: サブサイクルスケールでの電磁界基底状態の量子揺らぎと超広帯域圧縮状態の検出への電子光学サンプリングの実験的応用の最近の進歩に続いて,広帯域電気光学サンプリングを分光法から全量子トモグラフィ法へ高揚させる手法を提案し,時間領域内で直接広帯域量子状態を再構成する手法を提案する。
量子電子光学サンプリングを理論的に記述する2つの手法を組み合わせることで、試料中赤外パルス状態と超広帯域近赤外ポンプ/プローブパルスとの間の時間遅延の関数として、電気光学信号の光子数分布とサンプル量子状態の変換位相空間準確率分布を解析的に関連付ける。
我々はノイズ源のカタログ化と解析を行い、超広帯域ポンプパルスを用いた量子電気光学サンプリングでは、絡み合いによる熱化を観測できることを示した。
熱化ノイズの緩和は、サブサイクルスケールでそのダイナミクスへのアクセスを許可しながら、広帯域量子状態のトモグラフィー再構成を可能にする。
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