論文の概要: Modeling of Fluctuations in Dynamical Optoelectronic Device Simulations
within a Maxwell-Density Matrix Langevin Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.16039v2
- Date: Wed, 31 Jan 2024 17:48:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-01 20:18:00.044166
- Title: Modeling of Fluctuations in Dynamical Optoelectronic Device Simulations
within a Maxwell-Density Matrix Langevin Approach
- Title（参考訳）: Maxwell-Density Matrix Langevin 法による動的光電子デバイスシミュレーションにおけるゆらぎのモデル化
- Authors: Johannes Popp (1), Johannes Stowasser (1), Michael A. Schreiber (1),
Lukas Seitner (1), Felix Hitzelhammer (2), Michael Haider (1), Gabriela
Slavcheva (2 and 3), Christian Jirauschek (1 and 4) ((1) TUM School of
Computation, Information and Technology, Technical University of Munich,
Garching, Germany (2) Institute of Physics, NAWI Graz, University of Graz,
Graz, Austria (3) Quantopticon, Chicago, IL, USA (4) TUM Center for Quantum
Engineering (ZQE), Garching, Germany)
- Abstract要約: 我々は,c個の雑音項を含む全波Maxwell-densityツールシミュレーションツールを提案する。
量子レーザー(QCL)や量子ドット(QD)構造などのアクティブデバイスにおけるフォトニックダイナミクスの行列をモデル化するために用いられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8336877564004572
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a full-wave Maxwell-density matrix simulation tool including
c-number stochastic noise terms for the modeling of the spatiotemporal dynamics
in active photonic devices, such as quantum cascade lasers (QCLs) and quantum
dot (QD) structures. The coherent light-matter interaction in such devices
plays an important role in the generation of frequency combs and other
nonlinear and nonclassical optical phenomena. Since the emergence of nonlinear
and nonclassical features is directly linked to the noise properties, detailed
simulations of the noise characteristics are required for the development of
low-noise quantum optoelectronic sources. Our semiclassical simulation
framework is based on the Lindblad equation for the electron dynamics, coupled
with Maxwell's equations for the optical propagation in the laser waveguide.
Fluctuations arising from interactions of the optical field and quantum system
with their reservoirs are treated within the quantum Langevin theory. Here, the
fluctuations are included by adding stochastic c-number terms to the
Maxwell-density matrix equations. The implementation in the mbsolve dynamic
simulation framework is publicly available.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,量子カスケードレーザー(qcls)や量子ドット(qd)構造などのアクティブフォトニックデバイスにおける時空間ダイナミクスのモデル化のために,c数確率ノイズ項を含む全波マクスウェル密度行列シミュレーションツールを提案する。
このようなデバイスにおけるコヒーレント光-マター相互作用は、周波数コムやその他の非線形および非古典光学現象の生成において重要な役割を果たす。
非線形および非古典的特徴の出現はノイズ特性に直接関連しているため、ノイズ特性の詳細なシミュレーションは低ノイズ量子光電子源の開発に必要である。
我々の半古典的シミュレーションフレームワークは、電子動力学のリンドブラッド方程式とレーザー導波路の光伝搬のマクスウェル方程式を組み合わせたものである。
光学場と量子系とそれらの貯水池の相互作用から生じるゆらぎは、量子ランジュバン理論の中で扱われる。
ここで、揺らぎは、マクスウェル密度行列方程式に確率的なc-数項を加えることによって含まれる。
mbsolve動的シミュレーションフレームワークの実装が公開されている。
関連論文リスト
- Hierarchy of approximations for describing quantum light from high-harmonic generation: A Fermi-Hubbard model study [0.0]
フォトニック状態の運動方程式に対する近似の階層を示す。
弱い量子化光物質結合定数と損傷閾値よりかなり低い強度の典型的な実験状況において、生成した量子光の明示的な表現は高調波スペクトルを定量的にキャプチャする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-25T12:59:29Z) - Nonlinear dynamical Casimir effect and Unruh entanglement in waveguide QED with parametrically modulated coupling [83.88591755871734]
理論的には、1次元導波路に対して動く2レベル量子ビットの配列について検討する。
この運動の周波数が2倍のクビット共鳴周波数に近づくと、光子のパラメトリック生成と量子ビットの励起を誘導する。
我々は、摂動図式技術と厳密なマスター方程式アプローチの両方を取り入れた包括的一般理論フレームワークを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-30T15:54:33Z) - Linear-scale simulations of quench dynamics [2.7615495205203318]
量子クエンチ系の非平衡力学に対する線形スケールの計算シミュレーション手法を開発した。
拡張に基づく手法により、無限大系に対するLoschmidtエコーを効率的に計算できる。
波動ベクトル非依存の動的位相遷移を自己双対局所化モデルで観測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-16T04:18:32Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z) - Real-Space, Real-Time Approach to Quantum-Electrodynamical
Time-Dependent Density Functional Theory [55.41644538483948]
この方程式は、フォック空間と実空間グリッドのテンソル積上の波動関数を伝搬する時間によって解かれる。
例えば、エネルギーの結合強度と光周波数依存性、波動関数、光吸収スペクトル、キャビティにおけるラビ分割等である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-01T18:49:51Z) - Quantum simulation of weak-field light-matter interactions [0.0]
光と物質の相互作用のシミュレーションは、材料の光学的および光電子的性質を理解するために重要である。
制御可能なボゾン自由度を持つプラットフォーム上での光-物質相互作用をシミュレーションするための量子シミュレーションフレームワークを開発した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-14T05:48:24Z) - Onset of non-Gaussian quantum physics in pulsed squeezing with
mesoscopic fields [1.2252572522254723]
パルス励起光発生における非ガウス量子特性の出現について, メソスコピック数のポンプ光子を用いて検討した。
非線形ナノフォトニクスにおける技術の現状は、急速にこの状態に近づいていると我々は主張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-27T02:49:10Z) - Designing Kerr Interactions for Quantum Information Processing via
Counterrotating Terms of Asymmetric Josephson-Junction Loops [68.8204255655161]
静的空洞非線形性は通常、ボゾン量子誤り訂正符号の性能を制限する。
非線形性を摂動として扱うことで、シュリーファー・ヴォルフ変換を用いて実効ハミルトニアンを導出する。
その結果、立方体相互作用は、線形演算と非線形演算の両方の有効率を高めることができることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-14T15:11:05Z) - Quantum-Classical Hybrid Algorithm for the Simulation of All-Electron
Correlation [58.720142291102135]
本稿では、分子の全電子エネルギーと古典的コンピュータ上の特性を計算できる新しいハイブリッド古典的アルゴリズムを提案する。
本稿では,現在利用可能な量子コンピュータ上で,化学的に関連性のある結果と精度を実現する量子古典ハイブリッドアルゴリズムの能力を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-22T18:00:00Z) - Efficient simulation of ultrafast quantum nonlinear optics with matrix
product states [0.0]
我々はMPS量子状態を構成時空間のスーパーモデムに解き放つアルゴリズムを開発した。
我々は、ソリトニックモードにおける非古典的なウィグナー関数の負性性の発達と、パルスの半古典力学に対する量子補正を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-11T09:15:24Z) - Spin Entanglement and Magnetic Competition via Long-range Interactions
in Spinor Quantum Optical Lattices [62.997667081978825]
超低温物質中における空洞を介する長距離磁気相互作用と光学格子の効果について検討した。
競合シナリオを導入しながら,グローバルな相互作用がシステムの根底にある磁気特性を変化させていることが判明した。
これにより、量子情報目的のためのロバストなメカニズムの設計に向けた新しい選択肢が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-16T08:03:44Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。