論文の概要: Transfer of Orbital Angular Momentum in Vortex Light through Four-Wave Mixing and the Manipulation of Slow and Fast Light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.06579v1
- Date: Sat, 10 Jan 2026 14:31:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-13 19:08:00.88618
- Title: Transfer of Orbital Angular Momentum in Vortex Light through Four-Wave Mixing and the Manipulation of Slow and Fast Light
- Title（参考訳）: 4波混合による渦光の軌道角運動量移動と低速光と高速光の操作
- Authors: Fan Meng, Xin-Yao Huang, Guo-Feng Zhang,
- Abstract要約: 軌道角運動量(OAM)を持つ独特な光学場であるボルテックス光は近年注目されている。
入力場から発生した信号場へのOAM転送の詳細な理論的解析を4レベルダブルランボーダシステムで行う。
これらの結果は、量子情報ストレージと処理、量子コンピューティング、超感度検出における応用を約束するかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.530964440548674
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Vortex light, a unique optical field that carries orbital angular momentum (OAM), has attracted considerable attention in recent years. In this paper, we present a detailed theoretical analysis of OAM transfer from the input field to the generated signal field in a four-level double-Lambda system via the four-wave mixing (FWM) process, showing that their OAMs follow a specific algebraic relationship. We identify the optimal conditions for efficient vortex light transmission, analyze the influence of detuning on transmission efficiency and phase distortion, and specifically examine the scenario where the control field carries OAM the latter being essential for a complete characterization of OAM conservation in the FWM process, while all three aspects have been largely overlooked in the existing literature. Furthermore, we investigated the tunability of the group velocity between the probe and signal fields by modulating the Rabi frequencies of the two control fields and the relative phase between the probe and signal fields during the FWM process. We demonstrate that the conversion between matched vortex slow and fast light can be realized an effect that has not been widely explored in dual-Lambda-type systems. These results may hold promise for applications in quantum information storage and processing, quantum computing, and ultrasensitive detection.
- Abstract（参考訳）: 軌道角運動量(OAM)を持つ独特な光学場であるボルテックス光は近年注目されている。
本稿では,入力場から発生した信号場へのOAMの4段階混合(FWM)プロセスによるOAM転送の詳細な理論的解析を行い,OAMが特定の代数的関係に従うことを示す。
我々は、効率的な渦光伝送の最適条件を特定し、デチューニングが透過効率と位相歪みに与える影響を分析し、特に、制御フィールドがOAMをFWMプロセスにおけるOAM保存の完全な評価に欠かせないシナリオについて検討し、これら3つの側面はすべて既存の文献で概ね見過ごされている。
さらに、FWM過程における2つの制御場のRabi周波数とプローブと信号場の相対位相を変調することにより、プローブと信号場の群速度の調整性を検討した。
両ラムダ型システムでは, 一致した渦速度と高速光の変換は, 広範に研究されていない効果を実現できることを示した。
これらの結果は、量子情報ストレージと処理、量子コンピューティング、超感度検出における応用を約束するかもしれない。
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