論文の概要: Two-Photon Induced Coherence without Induced Emission

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.09392v2
• Date: Wed, 22 Oct 2025 21:42:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:11.130225
• Title: Two-Photon Induced Coherence without Induced Emission
• Title（参考訳）: 誘起エミッションのない2光子誘起コヒーレンス
• Authors: Dong-Gil Im, Seung-Yeun Yoo, Chung-Hyun Lee, Jongheon Suh, Yoon-Ho Kim,
• Abstract要約: 誘導放出のない2光子のコヒーレンスを観測した。 この進行は2光子フォック状態の上にあり、2光子自然放出振幅の対の間に量子コヒーレンスを形成する。 これらの発見は、革新的な高分解能量子気象学応用の道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5126361628588282
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: At the heart of recent breakthroughs in quantum imaging and spectroscopy utilizing undetected photons lies the quantum optical effect known as induced coherence without induced emission. This fundamental quantum interference effect has unlocked new possibilities in accessing challenging wavelength regimes for advanced imaging and spectroscopic analysis. Despite these advancements, the full spectrum of quantum metrology's capabilities, particularly the enhanced phase sensitivity offered by quantum optical Fock states or N00N states, has yet to be realized. This is due to the fact that, until now, the exploration of induced coherence has been confined to phenomena involving single photons. In this study, we present the observation of two-photon induced coherence without induced emission. This advancement hinges on a two-photon Fock state that creates quantum coherence between pairs of two-photon spontaneous emission amplitudes. The result is a doubling of the interferometric phase modulation compared to what is observed with single photons. Specifically, we show that a phase change $\phi$ applied to undetected 1016 nm near-infrared photons leads to $2\phi$ modulation in the detection of the 632 nm visible photons, verifying two-photon induced coherence without induced emission. These findings pave the way for innovative high-resolution quantum metrological applications leveraging multi-photon induced coherence without induced emission.
• Abstract（参考訳）: 未検出光子を利用した量子イメージングと分光の最近の進歩の中心は、誘導放出のない誘導コヒーレンスとして知られる量子光学効果である。 この基本的な量子干渉効果は、高度なイメージングと分光分析のための挑戦的な波長状態にアクセスする新たな可能性を開く。 これらの進歩にもかかわらず、量子力学の能力の完全なスペクトル、特に量子光学フォック状態やN00N状態によって提供される位相感度の強化は実現されていない。 これは、これまで、誘導されたコヒーレンスの探索は単一の光子を含む現象に限られていたためである。 本研究では,2光子誘起コヒーレンスを放出せずに観察する。 この進行は2光子フォック状態の上にあり、2光子自然放出振幅の対の間に量子コヒーレンスを形成する。 その結果、単一光子で観測されるものと比べ、干渉位相変調が2倍になった。 具体的には、検出されていない1016nm近赤外光子に印加された位相変化$\phi$が、632nm可視光子の検出において2\phi$の変調をもたらし、2光子誘起コヒーレンスを誘起エミッションなしで検証することを示した。 これらの知見は、多重光子誘起コヒーレンスを誘起放出なしで活用する革新的な高分解能量子メトロジー応用の道を開いた。

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