論文の概要: Photon State Evolution in Arbitrary Time-Varying Media
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04836v1
- Date: Wed, 08 Jan 2025 20:43:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-10 13:58:04.342374
- Title: Photon State Evolution in Arbitrary Time-Varying Media
- Title（参考訳）: 任意時間変化媒体における光子状態の進化
- Authors: Artuur Stevens, Christophe Caloz,
- Abstract要約: 我々は、任意の時間変化の誘電率と透過性を持つ媒体における量子状態の進化を研究するために、瞬時固有状態法を導入する。
この方法はハイゼンベルク方程式を利用してシュラー・オーディンガー方程式をバイパスし、結合された微分方程式の複雑な無限集合を導く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.27624021966289597
- License:
- Abstract: We introduce the instantaneous eigenstate method to study the evolution of quantum states in media with arbitrary time-varying permittivity and permeability. This method leverages the Heisenberg equation to bypass the Schr\"odinger equation, which leads to a complicated infinite set of coupled differential equations. Instead, the method allows the computation of the state evolution by solving only two coupled differential equations. Using this approach, we draw general conclusions about photon statistics in time-varying media. Our findings reveal that the maximum probability of generating a single photon pair from vacuum in such media is $25\%$, while Bell states can be created with a maximum probability of $84\%$. Additionally, we demonstrate that the spectral profile of emitted photons can be precisely controlled through the temporal profiles of permittivity and permeability. These results provide deeper insights into photon state manipulation in time-varying media. Furthermore, the instantaneous eigenstate method opens new opportunities to study state evolution in other systems where the Heisenberg equation offers a more tractable solution than the Schr\"odinger equation.
- Abstract（参考訳）: 我々は、任意の時間変化の誘電率と透過性を持つ媒体における量子状態の進化を研究するために、瞬時固有状態法を導入する。
この方法はハイゼンベルク方程式を利用してシュリンガー方程式をバイパスし、結合された微分方程式の複雑な無限集合をもたらす。
代わりに、この方法は2つの結合微分方程式のみを解くことで状態進化の計算を可能にする。
このアプローチを用いて、時間変化のあるメディアにおける光子統計に関する一般的な結論を導き出す。
以上の結果から, 真空中での単一光子対生成の最大確率は25 %$であり, ベル状態は最大確率が84 %$であることがわかった。
さらに、放射光子のスペクトルプロファイルは、誘電率と透過性の時間プロファイルを通して正確に制御できることを示した。
これらの結果は、時間変化のあるメディアにおける光子状態の操作に関する深い洞察を与える。
さらに、瞬時固有状態法は、ハイゼンベルク方程式がシュル「オーディンガー方程式」よりもより魅力的な解を提供する他の系の状態進化を研究する新たな機会を開く。
関連論文リスト
- Real-time dynamics of false vacuum decay [49.1574468325115]
非対称二重井戸電位の準安定最小値における相対論的スカラー場の真空崩壊について検討した。
我々は,2粒子既約(2PI)量子実効作用の非摂動的枠組みを,Nの大規模展開において次から次へと誘導する順序で採用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-06T12:44:48Z) - Photon emission statistics of a driven microwave cavity [0.0]
マイクロ波空洞から放射される光子の外部磁場による共鳴の統計を理論的に検討する。
我々は、光子放射統計量の生成関数を得るために、カウントフィールドにdressしたリンドブラッドマスター方程式を用いる。
長時間の限界において、光子放射統計の因子的累積と、放出電流の大規模偏差統計を解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-03T09:09:00Z) - The Half Transform Ansatz: Quarkonium Dynamics in Quantum Phase Space [0.0]
位相空間波動関数とそのエネルギー固有値に対して解ける超幾何形式にシュロディンガー方程式を鋳造する方法を提案する。
また, これらの波動関数の挙動を解析し, チャーム・アンチャーム中間子における放射運動量と存在限界の関係を示唆する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-28T23:38:57Z) - An approximation scheme and non-Hermitian re-normalization for
description of atom-field system evolution [3.072340427031969]
2レベル原子と連続モード量子場の全体系の時間的進化について、より深い知見を得る。
ダイソン展開の各順序に体系的に適用できる近似を提案する。
正当性チェックとして、我々のフレームワークを適用することにより、既知のブロッホ方程式を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-19T07:28:36Z) - A fast, high-order numerical method for the simulation of
single-excitation states in quantum optics [0.0]
我々は、問題を原子自由度に対する積分微分方程式として再構成し、ガウス原子密度の場合の効率的な解法を記述する。
まず、最初に励起された原子が自然発光によって光子に崩壊し、次に、光子パルスが原子を励起し、その後崩壊する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-14T20:25:32Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z) - Bernstein-Greene-Kruskal approach for the quantum Vlasov equation [91.3755431537592]
一次元定常量子ブラソフ方程式は、エネルギーを力学変数の1つとして分析する。
量子トンネル効果が小さい半古典的な場合、無限級数解が開発される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-18T20:55:04Z) - The Time-Evolution of States in Quantum Mechanics [77.34726150561087]
シュル・オーディンガー方程式は、事象を特徴とする孤立(開)系の状態の量子力学的時間進化の正確な記述を得られない、と論じられている。
シュラー・オーディンガー方程式を置き換える状態の時間発展に関する正確な一般法則は、いわゆるETH-Approach to Quantum Mechanicsの中で定式化されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-04T16:09:10Z) - Bose-Einstein condensate soliton qubit states for metrological
applications [58.720142291102135]
2つのソリトン量子ビット状態を持つ新しい量子メトロジー応用を提案する。
位相空間解析は、人口不均衡-位相差変数の観点からも、マクロ的な量子自己トラッピング状態を示すために行われる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-26T09:05:06Z) - Quantum speed limits for time evolution of a system subspace [77.34726150561087]
本研究では、単一状態ではなく、シュローディンガー進化の対象となる系の状態全体の(おそらく無限次元の)部分空間に関心を持つ。
我々は、フレミング境界の自然な一般化と見なされるような、そのような部分空間の進化速度の最適推定を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-05T12:13:18Z) - Consistency Proof for Multi-Time Schrodinger Equations with Particle
Creation and Ultraviolet Cut-Off [0.0]
適切なヒルベルト空間内の密度部分空間に対応するあるクラスからのすべての初期波動関数に対する滑らかな解の存在と一意性を示す。
ここでは、多時間進化方程式の生成と消滅の項に紫外線遮断を導入した後に、この議論の厳密なバージョンを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-16T16:14:00Z)
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。