論文の概要: Quantum-enhanced second harmonic generation beyond the photon pairs regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.15249v1
• Date: Mon, 21 Apr 2025 17:27:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-29 14:24:05.89606
• Title: Quantum-enhanced second harmonic generation beyond the photon pairs regime
• Title（参考訳）: 光子対状態を超えた量子増強第2高調波発生
• Authors: Thomas Dickinson, Ivi Afxenti, Giedre Astrauskaite, Lennart Hirsch, Samuel Nerenberg, Ottavia Jedrkiewicz, Daniele Faccio, Caroline Müllenbroich, Alessandra Gatti, Matteo Clerici, Lucia Caspani,
• Abstract要約: 2光子相互作用の効率を高めるために絡み合った状態が提案され、低強度で有効性を示す。 量子優位性は、これまで考えられていたよりも、ほぼ1桁高い強度で観測可能であることを示す。 本研究は,量子化二光子プロセスの実用化に向けた可能性を示すものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.67346658235951
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Two-photon processes are crucial in applications like microscopy and microfabrication, but their low cross-section requires intense illumination and limits, e.g., the penetration depth in nonlinear microscopy. Entangled states have been proposed to enhance the efficiency of two-photon interactions and have shown effectiveness at low intensities. This quantum enhancement is generally believed to be lost at high intensities, for more than one photon per mode, raising doubts about its usefulness. We explored experimentally and theoretically two-photon processes driven by entangled photons at intensities beyond this threshold and compared the results with the classical case. We found that a quantum advantage can still be observed at nearly one order of magnitude higher intensities than previously assumed. Our findings show a potential path for exploiting quantum-enhanced two-photon processes in practical applications.
• Abstract（参考訳）: 2光子過程は顕微鏡やマイクロファブリケーションなどの応用において重要であるが、その低い断面は強い照明と限界、例えば非線形顕微鏡における浸透深度を必要とする。 絡み合った状態は、2光子相互作用の効率を高めるために提案され、低強度で有効性を示す。 この量子エンハンスメントは、一般的に1モードに1つ以上の光子を持つ高強度で失われると考えられており、その有用性について疑念を抱いている。 我々は、この閾値を超える強度で絡み合った光子によって駆動される実験的、理論的に2光子過程を探索し、古典的な場合と比較した。 量子的優位性は、これまで考えられていたよりも、ほぼ1桁高い強度で観測できることがわかった。 本研究は,量子化二光子プロセスの実用化への可能性を示すものである。

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