論文の概要: How to find optimal quantum states for optical micromanipulation and
metrology in complex scattering problems: tutorial
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03766v1
- Date: Wed, 6 Mar 2024 15:01:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-07 14:46:10.957595
- Title: How to find optimal quantum states for optical micromanipulation and
metrology in complex scattering problems: tutorial
- Title（参考訳）: 複雑な散乱問題における光マイクロマニピュレーションとメトロジーのための最適量子状態の探索法:チュートリアル
- Authors: Lukas M. Rachbauer, Dorian Bouchet, Ulf Leonhardt, and Stefan Rotter
- Abstract要約: 線形散乱系において、任意のパラメータをキャラクタリゼーションし、操作するために、空間的および量子的自由度の両方を最適に利用する方法について議論する。
本チュートリアルの目的は, 波動制御, 量子光学, マイクロマニピュレーション, 量子気象学, 真空物理の異なるコミュニティ間を橋渡しすることである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The interaction of quantum light with matter is of great importance to a wide
range of scientific disciplines, ranging from optomechanics to high precision
measurements. A central issue we discuss here, is how to make optimal use of
both the spatial and the quantum degrees of freedom of light for characterizing
and manipulating arbitrary observable parameters in a linear scattering system
into which suitably engineered light fields are injected. Here, we discuss a
comprehensive framework based on a quantum operator that can be assembled
solely from the scattering matrix of a system and its dependence on the
corresponding local parameter, making this operator experimentally measurable
from the far-field using only classical light. From this, the effect of quantum
light in the near-field, i.e., in the vicinity of the target object, can be
inferred. Based on this framework, it is straightforward to formulate optimal
protocols on how to jointly design both the spatial shape and the quantum
characteristics of light for micromanipulation as well as for parameter
estimation in arbitrarily complex media. Also the forces of the quantum vacuum
naturally emerge from this formalism. The aim of our tutorial is to bring
different perspectives into alignment and thereby build a bridge between the
different communities of wave control, quantum optics, micromanipulation,
quantum metrology and vacuum physics.
- Abstract（参考訳）: 量子光と物質との相互作用は、光学学から高精度な測定まで、幅広い科学分野において非常に重要である。
ここで論じる中心的な問題は、適切に設計された光場を注入する線形散乱系において、任意の観測可能なパラメータをキャラクタリゼーションし操作するために、空間的および量子的自由度の両方を最適に利用する方法である。
本稿では,システムの散乱行列とそれに対応する局所パラメータ依存性のみから組み立てることができる量子演算子に基づく包括的枠組みについて論じる。
このことから、近接場における量子光の効果、すなわち対象物体近傍における量子光の効果を推定することができる。
この枠組みに基づいて、任意の複雑な媒体におけるパラメータ推定だけでなく、マイクロマニピュレーションのための空間形状と光の量子特性の両方を共同設計する際の最適なプロトコルを定式化する。
また、量子真空の力はこの形式から自然に生じる。
私たちのチュートリアルの目的は、異なる視点を整列させ、波の制御、量子光学、マイクロマニピュレーション、量子メトロロジー、真空物理学の異なるコミュニティを橋渡しすることである。
関連論文リスト
- Tripartite quantum entanglement with squeezed optomechanics [3.1938039621723724]
本稿では,ハイブリッド光学系における量子エンタングルメントのコヒーレントな操作と拡張を実現する方法を提案する。
このシステムの利点は、(i)OPAを介して圧縮されたキャビティモードを導入することにより、光ミラー間相互作用を効果的に制御でき、(ii)圧縮されたキャビティモードと注入された圧縮された真空貯留層とのスクイーズパラメータを適切にマッチングした場合、光入力ノイズを完全に抑制できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-20T02:00:17Z) - Experimental Observation of Earth's Rotation with Quantum Entanglement [0.0]
面積715 m$2$の干渉計において,光の最大経路交叉量子状態を用いたテーブルトップ実験を行った。
5$mu$rad/sの感度は、光学量子干渉計で達成された最も高い回転分解能を構成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-25T18:01:23Z) - Enhanced Entanglement in the Measurement-Altered Quantum Ising Chain [46.99825956909532]
局所的な量子測定は単に自由度を乱すのではなく、システム内の絡みを強める可能性がある。
本稿では,局所測定の有限密度が与えられた状態の絡み合い構造をどのように修正するかを考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-04T09:51:00Z) - Engineering quantum states from a spatially structured quantum eraser [0.0]
量子干渉は、量子状態が光子を区別不能な不明瞭な性質に投影することで可能となる。
これらのアイデアを組み合わせることで、我々は、量子干渉を工学的なフォトニック状態に調整する単純で堅牢なスキームを設計し、実験的に実証する。
これらの空間工学的な多光子量子状態は、量子力学、顕微鏡、通信などの分野において重要であると信じている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-24T00:11:36Z) - Integrated Quantum Optical Phase Sensor [48.7576911714538]
ニオブ酸リチウム薄膜で作製したフォトニック集積回路について述べる。
我々は2階非線形性を用いてポンプ光と同じ周波数で圧縮状態を生成し、回路制御と電気光学によるセンシングを実現する。
このようなチップ上のフォトニクスシステムは、低消費電力で動作し、必要なすべての機能を1つのダイに統合することで、量子光学センサーの新たな機会が開けることを期待している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T18:46:33Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Modelling Markovian light-matter interactions for quantum optical
devices in the solid state [0.0]
固体量子システムに焦点をあてて、量子光学デバイスの基本コンポーネントとプロセスを分析する。
光学活性量子系の一般マルコフマスター方程式に適用した解析量子軌道法を多用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-13T23:00:34Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Real-time optimal quantum control of mechanical motion at room
temperature [4.050112001048099]
我々は、光学的に閉じ込められたナノ粒子の量子軌道のリアルタイム最適制御を示す。
浮揚と組み合わせることで、これはマクロ量子オブジェクトのウェーブパレットダイナミクスをフルスケールに制御する方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-30T15:14:11Z) - 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。