論文の概要: Generation of massively entangled bright states of light during harmonic
generation in resonant media
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.02817v1
- Date: Fri, 5 Jan 2024 14:02:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-08 14:49:41.907118
- Title: Generation of massively entangled bright states of light during harmonic
generation in resonant media
- Title（参考訳）: 共鳴媒質中における高調波発生時の巨大絡み合った光の発生
- Authors: Sili Yi, Ihar Babushkin, Olga Smirnova, Misha Ivanov
- Abstract要約: 本稿では,物体の非線形光学応答を制御して,標準画像から劇的な偏差を発生させる方法を示す。
特に、ハーモニクスの非自明な量子状態は、ハーモニクスの1つが物質系の異なるレーザー修飾状態間の遷移を引き起こすとすぐに生成される。
我々の分析は、量子情報科学に影響を及ぼすように、アト秒物理学と量子光学のインターフェースにおいて驚くべき機会を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: At the fundamental level, full description of light-matter interaction
requires quantum treatment of both matter and light. However, for standard
light sources generating intense laser pulses carrying quadrillions of photons
in a coherent state, classical description of light during intense laser-matter
interaction has been expected to be adequate. Here we show how nonlinear
optical response of matter can be controlled to generate dramatic deviations
from this standard picture, including generation of multiple harmonics of the
incident laser light entangled across many octaves. In particular, non-trivial
quantum states of harmonics are generated as soon as one of the harmonics
induces a transition between different laser-dressed states of the material
system. Such transitions generate an entangled light-matter wavefunction, which
emerges as the key condition for generating quantum states of harmonics,
sufficient even in the absence of a quantum driving field or material
correlations. In turn, entanglement of the material system with a single
harmonic generates and controls entanglement between different harmonics.
Hence, nonlinear media that are near-resonant with at least one of the
harmonics appear to be most attractive for controlled generation of massively
entangled quantum states of light. Our analysis opens remarkable opportunities
at the interface of attosecond physics and quantum optics, with implications
for quantum information science.
- Abstract（参考訳）: 基本レベルでは、光間相互作用の完全な説明は物質と光の両方を量子的に扱う必要がある。
しかし、光子四重項をコヒーレント状態で担持する高出力レーザーパルスを発生させる標準的な光源では、高出力レーザーマッター相互作用中の光の古典的な記述が適当と期待されている。
ここでは、多くのオクターブに絡み合った入射レーザー光の多重高調波の発生を含む、この標準像からの劇的な偏差を生成するために、物質の非線形光学応答をいかに制御できるかを示す。
特に、高調波の非自明な量子状態は、高調波の1つが物質系の異なるレーザーアドレス状態間の遷移を引き起こすとすぐに生成される。
このような遷移は、量子駆動場や物質相関がなくても十分な調和性の量子状態を生成するための鍵条件として現れる、絡み合った光マター波動関数を生成する。
逆に、単一の高調波を持つ材料系の絡み合いは、異なる高調波間の絡み合いを生成し、制御する。
したがって、高調波の少なくとも1つと共鳴に近い非線形メディアは、巨大に絡み合った量子状態を生成するのに最も魅力的である。
我々の分析は、attosecond physicsとquantum opticsのインターフェイスにおいて、量子情報科学に重要な可能性を開く。
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