論文の概要: Ultrafast quantum optics with attosecond control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.08671v1
- Date: Tue, 13 Jan 2026 15:47:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-14 18:27:19.267936
- Title: Ultrafast quantum optics with attosecond control
- Title（参考訳）: アト秒制御による超高速量子光学
- Authors: Mohamed Sennary, Javier Rivera-Dean, Maciej Lewenstein, Mohammed Th. Hassan,
- Abstract要約: 超高速ブロードバンド圧縮光の生成とアト秒制御を可能にする量子光フィールド圧縮器(QLFS)を導入する。
提案手法は,従来のブロードバンド位相整合限界を克服し,強度および位相整合状態を生成する。
これらの結果は、圧縮された光の生成、制御、効果的な位相空間表現を超高速およびアト秒状態に拡張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Modern Quantum optics largely remains quasi-stationary, far from intrinsic optical field timescales. Ultrafast quantum optics seeks to generate, shape, and measure quantum states of light on femtosecond and attosecond timescales. Here we introduce a quantum light field squeezer (QLFS) that enables the generation and attosecond control of ultrafast broadband squeezed light. Using degenerate four-wave mixing in a quasi-collinear focusing geometry, our approach overcomes conventional broadband phase-matching limits, producing intensity- and phase-squeezed states directly from few-cycle laser pulses. Our ultrafast quantum optical metrology reveals a time-dependent squeezing distribution across individual half-cycles of the electric field. Incorporating this time-dependent squeezing into strong-field simulations shows that the temporal redistribution of quantum uncertainty reshapes the high-harmonic emission. Moreover, by tuning the relative pulse delay and phase-matching angle, we achieve attosecond precision in controlling the squeezing characteristics by visualizing inferred effective Wigner representations of the quantum light field. Beyond characterization, we demonstrate that the quantum light-induced tunneling-current noise is sensitive to the nonclassical intensity-noise statistics of the driving squeezed light, with sub-femtosecond control. Together, these results extend the generation, control, and effective phase-space representation of squeezed light into the ultrafast and attosecond regime, opening new avenues for quantum optics in strong-field and solid-state systems.
- Abstract（参考訳）: 現代の量子光学は、本質的には光磁場の時間スケールから遠く離れた準定常状態のままである。
超高速量子光学は、フェムト秒とアト秒の時間スケールで光の量子状態を生成し、形成し、測定しようとする。
ここでは,超高速ブロードバンド励起光の生成とアト秒制御を可能にする量子光フィールドサスペンサ(QLFS)を紹介する。
準線形集束幾何における縮退四波混合法を用いて、従来のブロードバンド位相整合限界を克服し、低サイクルレーザーパルスから直接強度および位相印加状態を生成する。
我々の超高速量子光学メロジは、電界の個々の半サイクルに時間依存的なスキーズ分布を示す。
この時間依存性のスクイーズを強磁場シミュレーションに組み込むことで、量子不確実性の時間的再分配が高調波放出を引き起こすことが示されている。
さらに、相対パルス遅延と位相整合角を調整することにより、推定された量子光場の有効ウィグナー表現を可視化することにより、スクイーズ特性を制御するためのアト秒精度を実現する。
キャラクタリゼーションの他に、量子光誘起トンネル電流ノイズは、励起光の非古典的な強度ノイズ統計に敏感であり、フェムト秒以下の制御が可能であることを示す。
これらの結果と共に、圧縮された光の生成、制御、有効位相空間の表現を超高速かつアト秒状態に拡張し、強磁場および固体系における量子光学の新しい道を開いた。
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