論文の概要: Ultrafast dynamics of quantum matter driven by time-energy entangled photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.12211v1
• Date: Fri, 13 Jun 2025 20:29:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-17 17:28:45.483084
• Title: Ultrafast dynamics of quantum matter driven by time-energy entangled photons
• Title（参考訳）: 時間エネルギー絡み合った光子によって駆動される量子物質の超高速ダイナミクス
• Authors: Giovanni Citeroni, Marco Polini, Michael Dapolito, D. N. Basov, Giacomo Mazza,
• Abstract要約: 我々は、時間エネルギーの絡み合った光子と相互作用する量子物質の力学を研究する。 エンタングルメントは透過現象と吸収現象の遅延を強く抑制する。 絡み合った駆動により、パルスの時間幅よりも短い時間スケールで物質励起が生成できることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the dynamics of quantum matter interacting with time-energy entangled photons. We consider the stimulation of a collective mode of a two-dimensional material by means of one of the two partners of a time-energy entangled pair of photons. Using an exactly solvable model, we analyze the out-of-equilibrium properties of both light and matter degrees of freedom, and show how entanglement in the incident photons deeply modifies relevant time scales of the light-matter interaction process. We find that entanglement strongly suppresses the delay between the transmission and absorption events, which become synchronous in the limit of strongly entangled wave packets. By comparing numerical simulations with analytic modeling, we trace back this behavior to the representation of entangled wave packets in terms of a superposition of multiple train pulses containing an increasing number of ultrashort non-entangled packets. As a result, we show that the entangled driving allows the creation of a matter excitation on a time scale shorter than the temporal width of the pulse. Eventually, by analyzing temporal correlations of the excited matter degrees of freedom, we show that driving with entangled photons imprints characteristic temporal correlations of time-energy entangled modes in the matter degree of freedom.
• Abstract（参考訳）: 我々は、時間エネルギーの絡み合った光子と相互作用する量子物質の力学を研究する。 時間エネルギーに絡み合った光子対の2つのパートナーの1つを用いて、2次元材料の集合モードの刺激を考える。 正確な可解モデルを用いて、光と物質の両方の自由度の平衡外特性を分析し、入射光子の絡み合いが光-物質相互作用過程の関連する時間スケールを深く変化させるかを示す。 エンタングルメントは、強いエンタングルド・ウェーブパケットの極限において同期となる送信と吸収の間の遅延を強く抑制する。 解析モデルと数値シミュレーションを比較して,超短絡パケットの増大を含む複数のパルスの重畳による絡み合ったパケットの表現に遡る。 その結果、絡み合った駆動により、パルスの時間幅よりも短い時間スケールで物質励起が生成できることが示される。 最終的に、励起物質の自由度に関する時間相関を解析することにより、絡み合った光子による運転は、自由度における時間-エネルギーの絡み合ったモードの時間相関を印加することを示す。

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