論文の概要: Interference Between Electromagnetic and Mechanical Waves
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.06683v1
- Date: Fri, 08 Aug 2025 20:15:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-12 21:23:28.509497
- Title: Interference Between Electromagnetic and Mechanical Waves
- Title（参考訳）: 電磁波と機械波の干渉
- Authors: Alexandre Cesar Ricardo, Ciro Micheletti Diniz, Celso Jorge Villas-Bôas,
- Abstract要約: 物理特性の異なる波の干渉、特に電磁・機械的干渉について検討する。
我々は,光パルスが音波の通過を制御するような,トランジスタやウェーブパケットのフィルタなどの新しいハイブリッド量子デバイスを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Classically, wave interference is a phenomenon that can be explained by considering only the waves themselves, that is, without the need to consider the apparatus that monitors or observes them. Thus, in classical theories, interference can only occur between waves of the same nature. In quantum theory, the observed results require a description of the system and its measuring apparatus, which allows us to rethink the explanation of various natural phenomena. In this paper, we consider the ion-trap platform to study the interference of waves with different physical natures, specifically the electromagnetic and mechanical. At first, we drive two lasers onto a single-trapped ion to produce Jaynes-Cummings and Carrier interactions, where we verify that, depending on the phase relationship between the coherent state of the vibrational (mechanical) mode and the Carrier pulse (electromagnetic wave), the interactions enhance or cancel out population transfer to the electronic state of the ion, that works out as our measuring apparatus for those waves. Extending our result to an ion chain, we verify that a precise modulation of the Carrier Rabi frequency and phase (electromagnetic pulse) according to the amplitude of the incoming mechanical coherent state in the ion chain enables creating either constructive or destructive interference with propagating pulses, in which the electronic state of the driven ion is, respectively, populated more and faster, or transparent to both pulse waves, when the information flux behaves as if no external fields are applied. Finally, this new type of controlled interference between waves of different natures allows us to propose new hybrid quantum devices, such as transistors or filters of wave packets, where photonic (phononic) pulses control the passage of phononic (photonic) waves.
- Abstract（参考訳）: 古典的には、波の干渉は波そのもの、すなわち、それを監視または観測する装置を考慮せずに、説明できる現象である。
したがって、古典理論では、干渉は同じ性質の波の間でのみ起こる。
量子論において、観測された結果はシステムとその測定装置の説明を必要とし、様々な自然現象の説明を再考することができる。
本稿では、電磁気・機械的特性の異なる波の干渉を研究するためのイオントラッププラットフォームについて考察する。
まず,2つのレーザーを単一トラップイオンに駆動し,ジャイアンス・カミングとキャリア相互作用を発生させ,振動(機械)モードのコヒーレント状態とキャリアパルス(電磁波)の位相関係により,その相互作用はイオンの電子状態への人口移動を促進またはキャンセルし,その測定装置として機能することを検証した。
イオン鎖の機械的コヒーレント状態の振幅に応じてキャリヤラビ周波数と位相(電磁パルス)を精密に変調することで、駆動したイオンの電子状態が、外部磁場が適用されないかのように振る舞うとき、駆動するイオンの電子状態がより多く、より速く、または両パルス波に対して透明であるような、構成的または破壊的なパルス干渉を発生させることができることを検証した。
最後に、異なる性質の波間の制御された新しいタイプの干渉により、光(フォニック)パルスがフォニック(フォトニック)波の通過を制御するような、トランジスタやウェーブパケットのフィルタのような新しいハイブリッド量子デバイスを提案することができる。
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