論文の概要: Anomalous bunching of nearly indistinguishable bosons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.12226v2
• Date: Wed, 31 Jul 2024 13:28:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-01 13:37:09.246239
• Title: Anomalous bunching of nearly indistinguishable bosons
• Title（参考訳）: ほぼ区別不可能なボソンの異常集団化
• Authors: Léo Pioge, Benoit Seron, Leonardo Novo, Nicolas J. Cerf,
• Abstract要約: 異常な束縛は、ほぼ区別不可能な粒子を持つかもしれないと推測する。 10モードで8個の光子を含む光干渉計が存在することを示す。 発見は、異常なボソン群れの面(さらに予想外の面)を反映する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The commonly assumed straight link between boson bunching and particle indistinguishability in quantum interferometry has recently been challenged [Nat. Photon. 17, 702 (2023)]. Exploiting the connection between quantum optical interferences and matrix permanents, it appeared that bunching effects may arise that exceed the expected limit of fully indistinguishable particles by injecting peculiar polarization states of partially distinguishable photons in some interferometers. Surprisingly, all states giving rise to such an anomalous bunching were found to be far from the state of fully indistinguishable particles, raising the question of whether this intriguing phenomenon might even possibly exist with nearly indistinguishable particles. Here, we answer this question positively by relating it to a mathematical conjecture on matrix permanents dating from 1986, whose physical interpretation had not yet been unveiled. Using a recently found counterexample to this conjecture, we demonstrate that there is an optical interferometer involving 8 photons in 10 modes such that the probability that all photons bunch into two output modes can be enhanced by suitably perturbing the state of all photons having the same polarization. Such a finding reflects still another -- even less expected -- facet of anomalous boson bunching.
• Abstract（参考訳）: 量子干渉法におけるボソン束と粒子の区別不可能性の間によく仮定される直交関係は、最近 [Nat. Photon. 17, 702 (2023)] に挑戦されている。 量子光学干渉とマトリックス永久体の接続を爆発させると、いくつかの干渉計で部分的に識別可能な光子の特異な偏光状態を注入することによって、完全に区別不可能な粒子の期待される限界を超える集団効果が生じる可能性がある。 驚くべきことに、このような異常な束縛を引き起こす全ての状態は、完全に区別不可能な粒子の状態とは程遠いことが判明し、この興味深い現象がほぼ区別不可能な粒子と共に存在するかどうかという疑問が提起された。 ここでは,1986年以降の行列永久数に関する数学的予想と,物理解釈がまだ明らかにされていない数学的予想を関連づけることで,こ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、同じ偏光を持つ全ての光子の状態を適切に摂動させることで、全ての光子が2つの出力モードに束縛される確率を高めることができるように、10モードで8個の光子を含む光干渉計が存在することを示した。 このような発見は、異常なボソンの群れの面を反映している。

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