論文の概要: Benchmarking Atomic Ionization Driven by Strong Quantum Light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15458v1
- Date: Wed, 17 Dec 2025 13:59:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-18 17:06:27.016506
- Title: Benchmarking Atomic Ionization Driven by Strong Quantum Light
- Title（参考訳）: 強い量子光による原子イオン化のベンチマーク
- Authors: Yi-Jia Mao, En-Rui Zhou, Yang Li, Pei-Lun He, Feng He,
- Abstract要約: 我々は、明るい真空光にさらされた原子に対する時間依存的なシュルディンガー方程式を解く。
この結果から, 量子光学の新たな分野に対する定量的な評価と理論的考察が得られた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.874172237999062
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The recently available high-intensity quantum light pulses provide novel tools for controlling light-matter interactions. However, the rigor of the theoretical frameworks currently used to describe the interaction of strong quantum light with atoms and molecules remains unverified. Here, we establish a rigorous benchmark by solving the fully quantized time-dependent Schrödinger equation for an atom exposed to bright squeezed vacuum light. Our \textit{ab initio} simulations reveal a critical limitation of the widely used $Q$-representation: although it accurately reproduces the total photoelectron spectrum after tracing over photon states, it completely fails to capture the electron-photon joint energy spectrum. To overcome this limitation, we develop a general theoretical framework based on the Feynman path integral that properly incorporates the electron-photon quantum entanglement. Our results provide both quantitative benchmarks and fundamental theoretical insights for the emerging field of strong-field quantum optics.
- Abstract（参考訳）: 最近利用可能になった高強度量子光パルスは、光-物質相互作用を制御するための新しいツールを提供する。
しかし、強い量子光と原子や分子との相互作用を記述するために現在使われている理論フレームワークの厳密さは、まだ証明されていない。
ここでは、明るい真空光にさらされた原子に対して、完全に量子化された時間依存シュレーディンガー方程式を解くことにより、厳密なベンチマークを確立する。
我々の \textit{ab initio} シミュレーションは、広く使われている$Q$-representationの限界を明らかにし、光子状態の追跡後に全光電子スペクトルを正確に再現するが、電子-光子結合エネルギースペクトルの捕捉に完全に失敗する。
この制限を克服するために、電子-光子量子絡み合いを適切に組み込んだファインマン経路積分に基づく一般的な理論的枠組みを開発する。
この結果から, 量子光学の新たな分野に対する定量的な評価と理論的考察が得られた。
関連論文リスト
- Many-Body Entanglement in Solid-State Emitters [50.42772741736797]
固体量子エミッタ(QE)やナノフォトニクスの最近の進歩は、量子フォトニクス技術の展望を変えつつある。
QEと光子間の多体相互作用は、堅牢なコヒーレンスと制御可能な多体絡み合いを実現する。
これらの絡み合った状態は、量子計算、センシング、シミュレーションに有効である。
固体プラットフォームにおける内在的不均一性とデコヒーレンスは、そのような複雑な絡み合った状態を実現するための重要な課題を提起する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-25T19:39:32Z) - A tensor network approach to sensing quantum light-matter interactions [0.0]
我々は、光が失われても、光によって探る量子物質系のパラメータを推定する精度の限界を提示する。
我々は検出された光の最終量子状態を行列積演算子として表現することに成功している。
我々の手法は、量子光-物質相互作用、量子光分光、量子熱力学、量子時計の研究に有用である。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-16T18:06:10Z) - A Theory of Quantum Jumps [44.99833362998488]
我々は、量子化された電磁場に結合した原子の理想化されたモデルにおける蛍光と量子ジャンプ現象について研究する。
この結果は、顕微鏡システムの量子力学的記述における基本的なランダム性の導出に起因している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T11:00:46Z) - Quantum interferences and gates with emitter-based coherent photon sources [0.0]
2019年、放出された単一光子状態は真空成分とのコヒーレンスを含むことが示されている。
このような光子数コヒーレンスが量子干渉実験をどう変えるかを示す。
本稿では,2量子ゲートの効率と忠実度を考慮に入れ,量子プロトコルへの影響について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-02T12:29:49Z) - Subcycle tomography of quantum light [0.0]
局所的な量子測定によって、サブサイクルスケールで研究中の量子場を再構成し、視覚化することができることを示す。
特に、超広帯域励起状態の生成とトモグラフィー、およびそれらに由来する光子置換状態について述べる。
我々の結果は、時間領域量子光学と呼ばれる量子物理学の新しい章の土台となった。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-24T14:00:23Z) - Fundamental limits of pulsed quantum light spectroscopy: Dipole moment
estimation [0.1529342790344802]
本研究では、量子光の進行パルスによって探る量子物質系のパラメータ推定精度の限界について検討する。
我々の研究は、量子光分光の理論と実践を開発するための量子情報理論の方法論を開始する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-03T16:32:08Z) - Correlated steady states and Raman lasing in continuously pumped and
probed atomic ensembles [68.8204255655161]
我々は、継続的に光学的に励起され、探査されるアルカリ原子のアンサンブルを考える。
大きな光学深度での光子の集団散乱のため、原子の定常状態は非相関なテンソル生成状態に対応しない。
超ラジアントレーザーのモデルに類似したラマンラシングの機構を発見し,特徴付けする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T06:54:54Z) - Photon-mediated Stroboscopic Quantum Simulation of a $\mathbb{Z}_{2}$
Lattice Gauge Theory [58.720142291102135]
格子ゲージ理論(LGT)の量子シミュレーションは、非摂動粒子と凝縮物質物理学に取り組むことを目的としている。
現在の課題の1つは、量子シミュレーション装置に自然に含まれない4体(プラケット)相互作用が現れる1+1次元を超えることである。
原子物理学の最先端技術を用いて基底状態の調製とウィルソンループの測定方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-27T18:10:08Z) - Quantum Hall phase emerging in an array of atoms interacting with
photons [101.18253437732933]
位相量子相は現代物理学の多くの概念の根底にある。
ここでは、トポロジカルエッジ状態、スペクトルランダウレベル、ホフスタッターバタフライを持つ量子ホール相が、単純な量子系に出現することを明らかにする。
このようなシステムでは、古典的なディックモデルによって記述されている光に結合した2レベル原子(量子ビット)の配列が、最近、低温原子と超伝導量子ビットによる実験で実現されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-18T14:56:39Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。