論文の概要: Fully quantum description of the four-wave mixing contribution to correlated Stokes-anti-Stokes scattering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18751v1
- Date: Thu, 24 Jul 2025 19:03:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-28 16:16:48.72893
- Title: Fully quantum description of the four-wave mixing contribution to correlated Stokes-anti-Stokes scattering
- Title（参考訳）: 相関Stokes-anti-Stokes散乱に対する4波混合寄与の完全な量子的記述
- Authors: Raul Corrêa, Marcelo F. Santos, Carlos H. Monken, Ado Jorio,
- Abstract要約: ストークス反ストークス散乱は、絡み合った光子対を生成することができる。
ストークス反ストークス散乱は量子光学技術にとって有望なツールである。
- 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: The process in which Raman scattering produces correlated Stokes and anti-Stokes radiation is known as Stokes-anti-Stokes (SaS) scattering. It has been shown recently that this process can generate entangled photon pairs, making it a promising tool for quantum optical technologies, but a proper quantum theoretical description was lacking. In this paper, a fully quantum derivation of the electric polarization in a medium with vibrational Raman response, with quantized electromagnetic fields, is developed. Using quantum perturbation theory for Heisenberg operators, we find the solution for the material electric polarization and show that the correlated SaS scattering appears in the first order of perturbation, corresponding to a four-wave mixing phenomenon. We also discuss how to construct the third-order non-linear optical susceptibility for the SaS scattering from the quantum formalism, and show that it coincides with the one derived for classical fields in stimulated Raman.
- Abstract（参考訳）: ラマン散乱が相関するストークスと反ストークス放射を生成する過程は、ストークス反ストークス散乱(Stokes-anti-Stokes、SaS)として知られている。
この過程が絡み合った光子対を生成できることが近年示され、量子光学技術にとって有望なツールとなったが、適切な量子理論的な記述が欠如していた。
本稿では, 電磁界を量子化したラマン応答を持つ媒質中の電気分極の完全量子導出法を開発した。
ハイゼンベルク作用素に対する量子摂動理論を用いて、物質電気分極の解を見つけ、相関したSaS散乱が4波混合現象に対応する摂動の第1次に現れることを示す。
また、量子フォーマリズムからSaS散乱に対する3階非線形光感受性を構築する方法についても論じ、古典的ラマン場から導出されるものと一致することを示す。
関連論文リスト
- Nonlinear dynamical Casimir effect and Unruh entanglement in waveguide QED with parametrically modulated coupling [83.88591755871734]
理論的には、1次元導波路に対して動く2レベル量子ビットの配列について検討する。
この運動の周波数が2倍のクビット共鳴周波数に近づくと、光子のパラメトリック生成と量子ビットの励起を誘導する。
我々は、摂動図式技術と厳密なマスター方程式アプローチの両方を取り入れた包括的一般理論フレームワークを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-30T15:54:33Z) - Emergent broadband polarization entanglement from electronic and phononic Stokes-anti-Stokes indistinguishability [0.0]
中心対称立方体系では、ブロードバンドの強いレーザー場から2光子をストークスと反ストークスの絡み合った光子に変換することができる。
サスペンサー散乱における電子自由度と音速自由度の間の干渉から生じるブロードバンド偏光絡みは、ストークス-反ストークスラマンシフト、散乱幾何学、レーザー帯域幅などのパラメータに依存することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-21T13:20:42Z) - Mitigating scattering in a quantum system using only an integrating sphere [4.6236036899924455]
量子系では、散乱はデコヒーレンスと損失の両方に寄与する。
本稿では,散乱の悪影響を著しく軽減できる実験手法を提案する。
我々の手法は、破壊的ランダムプロセスから量子相関を回復するための先駆的なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-24T21:26:56Z) - Quantum electrodynamics of lossy magnetodielectric samples in vacuum: modified Langevin noise formalism [55.2480439325792]
我々は、マクロな媒質中における電磁界の確立された正準量子化から、変形したランゲヴィンノイズの定式化を解析的に導出した。
2つの場のそれぞれが特定のボゾン作用素の項で表現できることを証明し、電磁ハミルトニアンを対角化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-07T14:37:04Z) - Simultaneous Quantum Squeezing of Light Polarizations and Atomic Spins
in a Cold Atomic Gas [0.0]
本稿では、二重電磁誘導透過(DEIT)による光偏光と原子スピンの同時量子スクイーズを実現する手法を提案する。
我々は、原子とプローブパルスの量子力学を記述するマックスウェル・ハイゼンベルク・ランゲイン方程式から、2つの結合した量子非線形シュル「オーディンガー方程式を導出した。
ここで報告されているコヒーレントプローブパルスのみを用いて光偏光と原子スピンを同時にスクイーズした結果、光と原子アンサンブルの間の量子界面のユニークな性質を明らかにする経路が開かれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-15T12:02:27Z) - Entanglement of annihilation photons [141.5628276096321]
陽電子消滅時に生成する光子対の量子エンタングルメントに関する新しい実験結果を示す。
多くの測定にもかかわらず、光子の絡み合いの実験的な証拠は残っていない。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T08:21:55Z) - Correlated steady states and Raman lasing in continuously pumped and
probed atomic ensembles [68.8204255655161]
我々は、継続的に光学的に励起され、探査されるアルカリ原子のアンサンブルを考える。
大きな光学深度での光子の集団散乱のため、原子の定常状態は非相関なテンソル生成状態に対応しない。
超ラジアントレーザーのモデルに類似したラマンラシングの機構を発見し,特徴付けする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T06:54:54Z) - Fano Resonances in Quantum Transport with Vibrations [50.591267188664666]
離散スペクトルを持つ散乱器に結合した量子力学的散乱連続状態はファノ共鳴を引き起こす。
離散状態に加えて、内部振動の度合いを持つ散乱体について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-07T12:13:59Z) - Experimental demonstrations of coherence de Broglie waves using
sub-Poisson distributed coherent photon pairs [0.0]
量子力学の新たな解釈が光子の波動の性質のために開発され、量子相関の行列性は量子力学に違反することなく固有の性質となる。
本稿では,サブポアソン分散光子対を用いたいわゆるコヒーレンス・ド・ブロイ波(CBW)の量子相関の波動特性の直接的証明を実験的に行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-21T15:13:12Z) - Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon
correlations [151.77380156599398]
量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。
我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。