論文の概要: Lyapunov Dynamics in Entangled Biphoton Spectroscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.14086v1
- Date: Fri, 18 Apr 2025 21:42:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-30 05:21:36.896536
- Title: Lyapunov Dynamics in Entangled Biphoton Spectroscopy
- Title（参考訳）: 直交双光子分光におけるリアプノフダイナミクス
- Authors: Sameer Damball, Ajay Ram Srimath Kandada, Eric R. Bittner,
- Abstract要約: 双線型ボソニックハミルトニアンが支配する有限サイズの相関行列に基づくトラクタブルモデルを導入する。
周波数共役双光子の出力結合スペクトル強度(JSI)とフォン・ノイマンエントロピーを計算する。
両光子連続体へのキャビティ励起の不可逆的崩壊と解釈できる対角線外スペクトル相関の出現を明らかにした。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent advances in quantum light spectroscopy highlight the potential of using entangled photons as a sensitive probe for many-body dynamics and material correlations. However, a comprehensive theory to explain experimental results remains elusive, primarily due to the complexity of the Hilbert space and the intricate interactions and nonlinearities inherent in material systems. In this work, we introduce a tractable model based on a finite-sized correlation matrix governed by a bilinear bosonic Hamiltonian, enabling efficient simulations through Gaussian-preserving dynamics. We apply this framework to compute the output joint spectral intensity (JSI) and von Neumann entropy of frequency-entangled biphotons, and find close agreement with experimental observations in empty microcavities. Our results reveal the emergence of off-diagonal spectral correlations that can be interpreted as irreversible decay of cavity excitations into the biphoton continua. This approach offers a powerful theoretical tool for interpreting quantum spectroscopic data and paves the way for probing more complex light-matter interactions in materials.
- Abstract（参考訳）: 量子光分光法の最近の進歩は、多体ダイナミクスと物質相関の感度プローブとして絡み合った光子を用いる可能性を強調している。
しかし、実験結果を説明する包括的な理論は、主にヒルベルト空間の複雑さと、物質系に固有の複雑な相互作用と非線形性のために、解明され続けている。
本研究では,双線型ボソニックハミルトニアンが支配する有限サイズの相関行列に基づくトラクタブルモデルを導入し,ガウス保存力学による効率的なシミュレーションを実現する。
この枠組みを用いて、周波数共役双光子の出力結合スペクトル強度(JSI)とフォン・ノイマンエントロピーを計算し、空のマイクロキャビティにおける実験観測と密に一致した。
両光子連続体へのキャビティ励起の不可逆的崩壊と解釈できる対角線外スペクトル相関の出現を明らかにした。
このアプローチは、量子分光データを解釈するための強力な理論ツールを提供し、材料中のより複雑な光-物質相互作用を探索する方法を舗装する。
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