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/2401.02817v3
- Date: Fri, 13 Dec 2024 08:24:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-16 14:59:59.053557
- 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, Nikolai D. Klimkin, Graham Gardiner Brown, Olga Smirnova, Serguei Patchkovskii, Ihar Babushkin, Misha Ivanov,
- Abstract要約: 入射レーザー光の絡み合った高調波を生成するために、物質の非線形光学応答をいかに制御できるかを示す。
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:
- 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, the 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 several squeezed and entangled harmonics of the incident laser light. In particular, such 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 can generate quantum states of harmonics 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 quite 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）: 基本的なレベルでは、光-物質相互作用の完全な記述は、物質と光の両方の量子的処理を必要とする。
しかし、光子の四重項をコヒーレントな状態に担持する高強度レーザーパルスを発生させる標準光源では、高強度レーザー・マッター相互作用における光の古典的な記述が適切であると期待されている。
ここでは, 物体の非線形光学応答を制御して, インシデントレーザー光のいくつかの圧縮および絡み合った高調波の発生を含む, この標準像から劇的な偏差を発生させる方法を示す。
特に、ハーモニクスのそのような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。
このような遷移は絡み合った光マター波動関数を発生させ、量子駆動場や物質相関がなくてもハーモニクスの量子状態を生成することができる。
逆に、1つのハーモニックを持つ物質系の絡み合いは、異なるハーモニック間の絡み合いを発生・制御する。
したがって、少なくとも1つの高調波とほぼ共鳴する非線形媒質は、光の非常に絡み合った量子状態の制御された生成に非常に魅力的であるように見える。
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。
関連論文リスト
- 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) - Evidence of the quantum-optical nature of high-harmonic generation [0.0]
我々は,高調波発生は,非古典的な光の発生を,システムのデコヒーレンスに先立って行うことができることを示す。
これはスケーラビリティやデコヒーレンス、巨大な絡み合った状態の生成といった量子技術の課題に対処する可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-23T19:53:45Z) - Photon bunching in high-harmonic emission controlled by quantum light [0.0]
最近の理論は、量子光学特性が高磁場フォトニクスにどのように影響するかを理解するための基礎を築いた。
我々は、強磁場非線形性を通じて量子光学状態のいくつかの特性を伝達する新しい実験的アプローチを示す。
この結果から、量子光学状態による強磁場力学の摂動は、これらの状態の発生を短波長でコヒーレントに制御するための有効な方法であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-08T12:53:42Z) - Absence of quantum optical coherence in high harmonic generation [0.0]
量子光学コヒーレンスの概念を高調波発生に導入する。
電場が消滅しても非コヒーレント放射から高調波を発生させることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-10T12:16:32Z) - Violation of Bell inequality by photon scattering on a two-level emitter [4.810881229568956]
量子系における非局所相関であるエンタングルメントは、量子力学と量子技術の燃料の興味深い特徴である。
ナノフォトニック導波路における光に決定論的に結合した2レベルエミッタが、単一の光子レベルで励起する真のフォトニック量子エンタングルメントを実現するためにどのように使用されるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-22T11:01:24Z) - Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。
量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。
3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z) - Nonclassical light generation and control from laser-driven
semiconductor intraband excitations [0.0]
量子光学の観点から高次高調波の発生について検討する。
基本モードとコヒーレント変位の複雑な修正が十分に行われた。
原子の高調波発生と同様に、全ての放射場モードは絡み合っており、量子情報処理のための新しいプロトコルの可能性を秘めている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-11T12:59:15Z) - Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip [58.71663911863411]
集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。
シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-14T13:39:46Z) - Quantum chaos driven by long-range waveguide-mediated interactions [125.99533416395765]
導波路内の2レベル原子の有限周期配列と相互作用する一対の光子の量子状態について理論的に検討する。
実空間では非常に不規則な波動関数を持つ2つのポラリトン固有状態の計算を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-24T07:06:36Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z) - Quantum Hall phase emerging in an array of atoms interacting with
photons [101.18253437732933]
位相量子相は現代物理学の多くの概念の根底にある。
ここでは、トポロジカルエッジ状態、スペクトルランダウレベル、ホフスタッターバタフライを持つ量子ホール相が、単純な量子系に出現することを明らかにする。
このようなシステムでは、古典的なディックモデルによって記述されている光に結合した2レベル原子(量子ビット)の配列が、最近、低温原子と超伝導量子ビットによる実験で実現されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-18T14:56:39Z)
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。