論文の概要: Propagation of intense squeezed vacuum light in non-linear media

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.19608v2
• Date: Mon, 03 Nov 2025 17:13:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-04 20:19:58.509655
• Title: Propagation of intense squeezed vacuum light in non-linear media
• Title（参考訳）: 非線型媒質中における強励起真空光の伝播
• Authors: Javier Rivera-Dean, Deeksha Kanti, Philipp Stammer, Stefanos Cärlstrom, Nikolaos Tsatrafyllis, Misha Yu Ivanov, Maciej Lewenstein, Paraskevas Tzallas,
• Abstract要約: 我々は、強い光駆動非線形媒体において、赤外線励起真空がどのように伝搬するかを研究する。 強いBSV変動と関連する赤外線光子損失による原子イオン化はデコヒーレンス効果をもたらす。 我々の結果は、強磁場物理学、非線形光学、超高速科学におけるBSVの今後の研究の基礎を築いた。
• 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: Recent developments in quantum light engineering have enabled the use of infrared bright squeezed vacuum (BSV) femtosecond pulses in highly nonlinear optics, particularly strong field physics and high-harmonic generation. However, theoretical studies were focused on the microscopic interaction with a single atom, neglecting the crucial macroscopic aspect of light propagation through the media. This raises a key question: How does BSV propagates in strongly light-driven nonlinear media and how this affects the generation of non-linear optical signals? We address this question by introducing a fully quantized framework that accounts for the propagation in gas media. We find that atomic ionization caused by strong BSV fluctuations and the associated infrared photon losses introduce decoherence effects that can substantially limit the propagation length in the medium, reduce the harmonic yield, and decrease the number of emitted harmonics at high intensities. However, these effects are not detrimental. We identify conditions under which propagation-induced decoherence is minimized while the generated harmonics remain clearly detectable--an issue of particular importance for future studies exploring the connection between strong-field physics and quantum optics. Our results lay the foundation for future studies of BSV in strong-field physics, nonlinear optics, and ultrafast science, and establish a basis for exploring its propagation through all states of matter in a fully quantized framework.
• Abstract（参考訳）: 近年の量子光工学の発展により、高非線形光学、特に強磁場物理学と高調波発生における赤外線励起真空(BSV)フェムト秒パルスの使用が可能となった。 しかし、理論的な研究は単一の原子との微視的な相互作用に焦点を合わせ、媒体を通しての光の伝播の重要なマクロ的な側面を無視した。 このことは、BSVが強い光駆動の非線形媒体でどのように伝播し、非線形光信号の発生にどのように影響するかという重要な疑問を提起する。 本稿では, ガス媒体の伝播を考慮した完全定量化フレームワークを導入することにより, この問題に対処する。 強いBSV変動と関連する赤外光子損失による原子イオン化は、媒質中の伝播長を著しく制限し、高調波収率を低減し、高強度で放出される高調波の数を減少させるデコヒーレンス効果をもたらす。 しかし、これらの効果は有害ではない。 我々は、伝播誘起のデコヒーレンスを最小化しつつ、生成したハーモニクスが明確に検出可能な状態を特定する。 本研究は, 強磁場物理学, 非線形光学, 超高速科学におけるBSVの今後の研究の基礎を築き, 完全な量子化フレームワークで物質状態の伝播を探索するための基盤を確立した。

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