論文の概要: Quantum Theory of Distributed-Feedback Parametric Amplifiers and Oscillators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.05752v1
• Date: Sat, 06 Sep 2025 15:46:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-09 14:07:03.691216
• Title: Quantum Theory of Distributed-Feedback Parametric Amplifiers and Oscillators
• Title（参考訳）: 分散フィードバックパラメトリック増幅器と発振器の量子理論
• Authors: Alex O. C. Davis, Alex I. Flint,
• Abstract要約: このようなデバイスの力学を解析的かつ完全に量子力学的にモデル化する。 これらの結果は、次世代量子光源の多用途クラスにおける将来の研究を支えている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optical parametric amplifiers and oscillators are among the best-developed quantum light sources, having already been adopted in precision measurement and underpinning various quantum computing and communication paradigms. Meanwhile, progress in photonic structures such as Bragg gratings has enabled distributed feedback oscillators to become widely established as classical laser sources with desirable properties. Recent work in fabricating and processing photonic structures in nonlinear media opens the path to combining these two programs to realize distributed feedback parametric oscillators. Such devices have great potential as sources of quantum light, especially for squeezed vacuum, a crucial resource state in emerging quantum technologies. In this study, an analytic and fully quantum-mechanical model of the dynamics of such devices is presented. This approach gives explicit results for the key properties of these sources, including the parametric oscillation pump threshold, intracavity mode, tunability, and quantum statistics of the output modes. These results underpin future work on a versatile class of next-generation quantum light source.
• Abstract（参考訳）: 光パラメトリック増幅器と発振器は、精密測定にすでに採用されており、様々な量子コンピューティングや通信パラダイムの基盤となっている。 一方、ブラッグ格子のようなフォトニック構造の進歩により、分散フィードバック発振器は望ましい特性を持つ古典レーザー源として広く確立されている。 非線形媒体におけるフォトニック構造の作製・処理における最近の研究は、これらの2つのプログラムを組み合わせて分散フィードバックパラメトリック発振器を実現するための道を開く。 このようなデバイスは、量子光の源として大きな可能性を秘めている。 本研究では、そのようなデバイスの力学を解析的かつ完全に量子力学的にモデル化する。 このアプローチは、パラメトリック振動ポンプ閾値、キャビティモード、チューナビリティ、出力モードの量子統計など、これらのソースの重要な特性について明確な結果を与える。 これらの結果は、次世代量子光源の多用途クラスにおける将来の研究を支えている。

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