論文の概要: Enhanced bunching of nearly indistinguishable bosons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.12226v1
- Date: Wed, 23 Aug 2023 16:08:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-24 13:40:00.587743
- Title: Enhanced bunching of nearly indistinguishable bosons
- Title(参考訳): ほとんど区別できないボソンの束ね強化
- Authors: L\'eo Pioge, Benoit Seron, Leonardo Novo and Nicolas J. Cerf
- Abstract要約: グループ効果は、部分的に区別可能な光子の特定の状態を作成することで、いくつかの干渉計で強化される。
本研究では,光子を2つの出力モードにまとめる確率を向上できる10モードの8光子を含む光学的セットアップが存在することを示す。
また、束縛確率を最も減少させる摂動は、完全に区別不可能な状態から完全に区別可能な状態へと導くものではありません。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In multiphon interference processes, the commonly assumed direct link between
boson bunching and particle indistinguishability has recently been challenged
in Seron $\textit{et al.}$ [Nat. Photon. 17, 702 (2023)]. Exploiting the
connection between optical interferometry and matrix permanents, it appeared
that bunching effects may surprisingly be enhanced in some interferometers by
preparing specific states of partially distinguishable photons. Interestingly,
all the states giving rise to such an anomalous bunching were found to be
$\textit{far from}$ the state of perfectly indistinguishable particles, raising
the question of whether this intriguing phenomenon might even exist for
$\textit{nearly indistinguishable}$ particles. Here, we answer positively this
physically motivated question by exploiting some mathematical conjecture on
matrix permanents, whose physical interpretation had not yet been unveiled.
Using a recently found counterexample to this conjecture, we demonstrate that
there is an optical set-up involving 8~photons in 10~modes for which the
probability that all photons bunch into two output modes can be enhanced by
applying a suitable perturbation to the polarization states starting from
photons with the same polarization. We also find out that the perturbation that
decreases the bunching probability the most is not the one that takes the
perfectly indistinguishable state towards a fully distinguishable state, as
could naively be expected.
- Abstract(参考訳): 多音波干渉過程において、ボソン束と粒子の識別不可能性との間の直接的リンクは、最近、Seron $\textit{et al において問題視されている。
Photon. 17, 702 (2023)].*$[Photon. 17, 702 (2023)].
光学干渉計とマトリックス永久体の接続を爆発させると、部分的に区別可能な光子の特定の状態を作成することで、いくつかの干渉計で束縛効果が驚くほど増強される可能性がある。
興味深いことに、このような異常な束縛を引き起こす全ての状態は$\textit{far from}$ the state of perfect indistinguishable particlesであり、この興味深い現象が$\textit{nearly indistinguishable}$ particlesに対して存在するかどうかという疑問を提起している。
ここでは, 物理解釈がまだ明らかになっていない行列永久数に関する数理予想を利用して, この物理的動機付けの疑問に肯定的に答える。
この予想に対して最近発見された反例を用いて、同じ偏光を持つ光子から始まる偏光状態に適切な摂動を適用することにより、全ての光子を2つの出力モードにまとめる確率を高めることができる10-モードの8-光子を含む光学的セットアップが存在することを示した。
また, 包括確率を最も少なくする摂動は, 完全に区別できない状態から完全に識別可能な状態へと移行するものではないことも判明した。
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