論文の概要: Entangling extreme ultraviolet photons through strong field pair generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.16466v1
• Date: Thu, 28 Sep 2023 14:27:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-29 14:06:48.805010
• Title: Entangling extreme ultraviolet photons through strong field pair generation
• Title（参考訳）: 強磁場対生成による極紫外光子絡み込み
• Authors: Jamison Sloan, Alexey Gorlach, Matan Even Tzur, Nicholas Rivera, Oren Cohen, Ido Kaminer, Marin Solja\v{c}i\'c
• Abstract要約: 絡み合った光子対は量子情報にとって重要な資源である。 強駆動系は高周波数で絡み合った光子対の万能な源となることを示す。 SFPGが生成する光は, 香港-奥羽-マンデル相関関係を示し, ヘラルド単一光子アト秒パルスの源として利用することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7092734777791396
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entangled photon pairs are a vital resource for quantum information, computation, and metrology. Although these states are routinely generated at optical frequencies, sources of quantum of light are notably lacking at extreme ultraviolet (XUV) and soft X-ray frequencies. Here, we show that strongly driven systems used for high harmonic generation (HHG) can become versatile sources of entangled photon pairs at these high frequencies. We present a general theory of photon pair emission from non-perturbatively driven systems, which we refer to as "strong field pair generation" (SFPG). We show that strongly driven noble gases can generate thousands of entangled pairs per shot over a large XUV bandwidth. The emitted pairs have distinctive properties in angle and frequency, which can be exploited to discriminate them from the background HHG signal. We connect SFPG theory to the three-step-model of HHG, showing that this pair emission originates from the impact of high frequency vacuum fluctuations on electron recombination. The light produced by SFPG exhibits attosecond Hong-Ou-Mandel correlations, and can be leveraged as a source of heralded single photon attosecond pulses. Our findings aid ongoing efforts to propel quantum optics into the XUV and beyond.
• Abstract（参考訳）: 絡み合った光子対は、量子情報、計算、気象学にとって重要な資源である。 これらの状態は光周波数で定期的に発生するが、光源は極端紫外線(xuv)と軟x線周波数では顕著に欠如している。 本稿では、高調波発生(hhg)に用いられる強駆動系が、これらの高周波数で絡み合う光子対の多角性源となることを示す。 本研究では、非摂動駆動系からの光子対放出の一般理論を「強磁場対生成(SFPG)」と呼ぶ。 強力に駆動された希ガスは、大きなXUV帯域上で1ショットあたり数千対の絡み合ったペアを生成可能であることを示す。 放出されたペアは、背景のHHG信号と区別するために利用される角度と周波数の特徴的な特性を持つ。 SFPG理論をHHGの3段階モデルに結合し、この対の放出は電子再結合における高周波真空変動の影響から生じることを示す。 SFPGが生成する光は, 香港-奥羽-マンデル相関関係を示し, ヘラルド単一光子アト秒パルスの源として利用することができる。 我々の発見は、量子光学をXUV以降に伝播させる継続的な努力に役立つ。

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