論文の概要: Electro-optic sampling of the electric-field operator for ultrabroadband pulses of Gaussian quantum light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.01730v1
- Date: Mon, 02 Jun 2025 14:41:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-04 21:47:34.496177
- Title: Electro-optic sampling of the electric-field operator for ultrabroadband pulses of Gaussian quantum light
- Title（参考訳）: ガウス量子光の超広帯域パルスのための電場演算子の電気光学サンプリング
- Authors: Geehyun Yang, Sandeep Sharma, Andrey S. Moskalenko,
- Abstract要約: 中赤外スペクトル範囲では、電気光学サンプリングは光パルスの電場における量子ゆらぎを特徴づける手段を提供する。
本稿では,マルチモード量子光の完全なキャラクタリゼーションを可能にする2ポートEOS技術に基づくプロトコルを提案する。
われわれは,超高速マルチモード量子光を特徴付ける汎用ツールとして,この2ポートEOS技術を確立した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.058673763571808
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum light pulses (QLPs) can be described by spatio-temporal modes, each of which is associated with a quantum state. In the mid-infrared spectral range, electro-optic sampling (EOS) provides a means to characterize quantum fluctuations in the electric field of such light pulses. Here, we present a protocol based on the two-port EOS technique that enables the complete characterization of multimode Gaussian quantum light, demonstrating robustness to both the shot noise and cascading effects. We validate this approach theoretically by reconstructing a multimode squeezed state of light generated in a thin nonlinear crystal driven by a single-cycle pulse. Our findings establish the two-port EOS technique as a versatile tool for characterizing ultrafast multimode quantum light, thereby broadening the reach of quantum state tomography. Potential applications include the characterization of complex quantum structures, such as correlations and entanglement in light and matter. Further, extensions to study multimode non-Gaussian QLPs can be envisaged.
- Abstract（参考訳）: 量子光パルス(QLPs)は時空間モードによって記述され、それぞれが量子状態と関連付けられている。
中赤外スペクトル範囲では、電気光学サンプリング(EOS)は、そのような光パルスの電場における量子ゆらぎを特徴づける手段を提供する。
本稿では,マルチモードガウス量子光の完全なキャラクタリゼーションを可能にする2ポートEOS技術に基づくプロトコルを提案する。
単一サイクルパルスで駆動される薄い非線形結晶に生じる光の多重モード圧縮状態を再構成することにより、理論的にこれを検証した。
本研究は,超高速マルチモード量子光を特徴付ける汎用ツールとして2ポートEOS技術を確立し,量子状態トモグラフィの到達範囲を広げた。
潜在的な応用には、光や物質の相関や絡み合いのような複雑な量子構造の特徴づけが含まれる。
さらに、マルチモード非ガウスQLPを研究するための拡張も検討できる。
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