論文の概要: Tunneling driven by quantum light described via field Bohmian trajectories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.15972v1
- Date: Mon, 21 Jul 2025 18:07:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-23 21:34:13.832722
- Title: Tunneling driven by quantum light described via field Bohmian trajectories
- Title（参考訳）: ボヘミア体軌道で記述された量子光によるトンネル
- Authors: Sangwon Kim, Seongjin Ahn, Denis V. Seletskiy, Andrey S. Moskalenko,
- Abstract要約: 最近の強い量子光、すなわち明るい急激な真空の実現は、量子光とマッター相互作用の新たな視点を開拓した。
我々は、量子光によって駆動されるトンネルを記述する理論的枠組みを示し、そのような光の特性は古典的な場の統計的アンサンブルによって捉えられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.449909275410288
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent realization of an intense quantum light, namely bright squeezed vacuum, opened a new perspective on quantum light-matter interaction. Several theoretical works have appeared based on coherent state expansions of quantum state of light to investigate non-classical driving of high-harmonic generation in atomic gases and solids, or free-electron dynamics, but their predictions surprisingly coincide with what one could expect from essentially classical interpretations of the light statistics. A deeper theoretical insight into the underlying physics is necessary for understanding of observed experimental findings and predicting emerging effects relying on this new configuration. Here we present a theoretical framework to describe tunneling driven by quantum light, where the properties of such light are captured by a statistical ensemble of classical fields via a hydrodynamic, also referred to as Bohmian, formulation. Generalizing the quasiclassical theory of non-adiabatic tunneling driven by classical light, a single tunneling event is described by a bundle of tunneling solutions, each driven by a classical field corresponding to one realization in the ensemble. Quantum statistics of light are thus imprinted on the measured current. Fully quantum description of light via the Bohmian trajectories of its field provides a perfect fit to the description of the electron (under-) above-barrier dynamics in terms of (complex quasiclassical) real classical trajectories, resulting in a consistent and elegant theoretical approach. To illustrate this, we consider BSV-induced electron transport from the tip to the surface in the tunneling microscope configuration demonstrating the transition from the multiphoton to the direct tunneling regime.
- Abstract（参考訳）: 最近の強い量子光、すなわち明るい急激な真空の実現は、量子光とマッター相互作用の新たな視点を開拓した。
光の量子状態のコヒーレントな状態展開に基づいて、原子ガスや固体の非古典的な高調波発生、あるいは自由電子力学の研究を行っているが、それらの予測は本質的に古典的な光統計学の解釈から期待できることと驚くほど一致している。
基礎となる物理に関する深い理論的洞察は、観測された実験結果を理解し、この新しい構成に依存する新しい効果を予測するために必要である。
ここでは、量子光によって駆動されるトンネルを記述する理論的枠組みについて述べる。そこでは、そのような光の特性は、ボヘミアン(Bohmian)と呼ばれる流体力学(英語版)によって古典場の統計的アンサンブルによって捉えられる。
古典的な光によって駆動される非断熱トンネルの準古典理論を一般化し、単一のトンネル現象をトンネル解の束によって記述し、それぞれがアンサンブルの1つの実現に対応する古典的場によって駆動される。
したがって、光の量子統計は測定された電流に印加される。
ボーム軌道による光の完全な量子的記述は、(複素準古典的な)実古典的軌跡の観点からの電子(下)上バリア力学の記述に完全に適合し、一貫性がありエレガントな理論的アプローチをもたらす。
これを説明するために、トンネル顕微鏡構成におけるBSV誘起電子輸送について、多光子から直接トンネル状態への遷移を示す。
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