論文の概要: Propagation-Distance Limit for a Classical Nonlocal Optical System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.22085v1
- Date: Thu, 27 Nov 2025 04:15:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.386449
- Title: Propagation-Distance Limit for a Classical Nonlocal Optical System
- Title（参考訳）: 古典的非局所光学系における伝搬距離限界
- Authors: Salman Sajad Wani, Xiaoping Shi, Saif- Al-Kuwari, Arshid Shabir, Mir Faizal,
- Abstract要約: 逆調和振動子発生器にパー伝搬をマッピングした非局所光ビームに対して、アナログ量子速度限界(QSL)バウンダリを導出する。
ミリスケールで強い横モード変換を実現する小型自励式PDLビーム整形器を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6089496237595777
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We derive closed-form analog quantum-speed-limit (QSL) bounds for highly nonlocal optical beams whose paraxial propagation is mapped to a reversed (inverted) harmonic-oscillator generator. Treating the longitudinal coordinate $z$ as an evolution parameter (propagation distance), we construct the propagator, evaluate the Bures distance, and obtain analytic Mandelstam--Tamm and Margolus--Levitin bounds that fix a propagation-distance limit $z_{\mathrm{PDL}}$ to reach a prescribed mode distinguishability. This distance-domain constraint is the classical optical analogue of the minimal orthogonality time in quantum mechanics. We then propose a compact self-defocusing PDL beam shaper that achieves strong transverse-mode conversion within millimeter scales. We further show that small variations in refractive index, beam power, or temperature shift $z_{\mathrm{SL}}$ with high leverage, enabling speed-limit-based metrology with index sensitivities down to $10^{-7}$ RIU and temperature resolutions of order $1$ mK. The results bridge distance-domain QSL geometry and practical photonic applications.
- Abstract（参考訳）: 逆(反転)高調波オシレータ発生器に同軸伝播をマッピングした非局所光ビームに対して、クローズド形式アナログ量子速度限界(QSL)境界を導出する。
縦座標 $z$ を進化パラメータ (伝搬距離) として扱い、プロパゲータを構築し、ブレス距離を評価し、伝搬距離制限 $z_{\mathrm{PDL}}$ を固定した解析マンデルスタム--Tamm と Margolus--Levitin 境界を得る。
この距離領域制約は、量子力学における最小直交時間の古典的な光学的アナログである。
そこで我々は,ミリスケール内で強い横モード変換を実現する,コンパクトな自己定義型PDLビーム整形器を提案する。
さらに, 屈折率, ビームパワー, 温度シフト$z_{\mathrm{SL}}$の小さな変動が高レバレッジであり, 指数感度が10^{-7}$ RIU, 温度分解能が1ドルmKまで向上することを示す。
その結果、距離領域QSL幾何と実用的なフォトニック応用が得られた。
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