論文の概要: Emergence of multiphoton quantum coherence by light propagation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.17201v2
• Date: Sat, 6 Apr 2024 00:47:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-10 00:27:26.616977
• Title: Emergence of multiphoton quantum coherence by light propagation
• Title（参考訳）: 光伝搬による多光子量子コヒーレンスの創発
• Authors: Jannatul Ferdous, Mingyuan Hong, Riley B. Dawkins, Fatemeh Mostafavi, Alina Oktyabrskaya, Chenglong You, Roberto de J. León-Montiel, Omar S. Magaña-Loaiza,
• Abstract要約: 自由空間における多光子系の量子コヒーレンスの変化 これらのプロセスは、サブショットノイズ量子特性を持つ多光子系に導かれることを示す。 我々は、線形伝播を通じてコヒーレンスの性質を改変した量子系を創出できる可能性は、様々な量子技術に劇的な影響をもたらすと信じている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The modification of the quantum properties of coherence of photons through their interaction with matter lies at the heart of the quantum theory of light. Indeed, the absorption and emission of photons by atoms can lead to different kinds of light with characteristic quantum statistical properties. As such, different types of light are typically associated with distinct sources. Here, we report on the observation of the modification of quantum coherence of multiphoton systems in free space. This surprising effect is produced by the scattering of thermal multiphoton wavepackets upon propagation. The modification of the excitation mode of a photonic system and its associated quantum fluctuations result in the formation of different light fields with distinct quantum coherence properties. Remarkably, we show that these processes of scattering can lead to multiphoton systems with sub-shot-noise quantum properties. Our observations are validated through the nonclassical formulation of the emblematic van Cittert-Zernike theorem. We believe that the possibility of producing quantum systems with modified properties of coherence, through linear propagation, can have dramatic implications for diverse quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 物質との相互作用による光子のコヒーレンスの量子的性質の修正は、光の量子論の中心にある。 実際、原子による光子の吸収と放出は、特徴的な量子統計的性質を持つ様々な種類の光につながる可能性がある。 そのため、異なるタイプの光は典型的には異なる光源に関連付けられている。 本稿では,自由空間における多光子系の量子コヒーレンスの変化の観測について報告する。 この驚くべき効果は、伝播における熱多光子波束の散乱によって生じる。 フォトニック系の励起モードと関連する量子ゆらぎの修正により、異なる量子コヒーレンス特性を持つ異なる光場が形成される。 注目すべきは、これらの散乱過程が、サブショットノイズ量子特性を持つ多光子系に繋がることである。 我々の観測は、エンブレマ的なファン・シッター=ゼルニケの定理の非古典的な定式化によって検証される。 我々は、線形伝播を通じてコヒーレンスの性質を改変した量子系を創出できる可能性は、様々な量子技術に劇的な影響をもたらすと信じている。

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