論文の概要: Limitations of an approximative phase-space description in strong-field quantum optics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.04370v1
- Date: Wed, 04 Feb 2026 09:47:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-05 19:45:11.463181
- Title: Limitations of an approximative phase-space description in strong-field quantum optics
- Title（参考訳）: 強磁場量子光学における近似位相空間記述の限界
- Authors: Rasmus Vesterager Gothelf, Lars Bojer Madsen, Christian Saugbjerg Lange,
- Abstract要約: この近似位相空間記述を導入し、その正確性について議論する。
駆動レーザーの量子光学特性を古典状態の非コヒーレントな混合体にすることで誤特性化することを発見した。
この近似位相空間記述を用いることで、量子光学オブザーバブルを誤認識できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In recent years, strong-field processes such as high-order harmonic generation (HHG) and above-threshold ionization driven by nonclassical states of light have become an increasingly popular field of study. The theoretical modeling of these processes often applies an approximate phase-space expansion of the nonclassical driving field in terms of coherent states, which has been shown to accurately predict the harmonic spectrum. However, its accuracy for the computation of quantum optical observables like the degree of squeezing and photon statistics has not been thoroughly considered. In this work, we introduce this approximative phase-space description and discuss its accuracy, and we find that it mischaracterizes the quantum optical properties of the driving laser by making it an incoherent mixture of classical states. We further show that this error in the driving field description maps onto the light emitted from HHG, as neither sub-Poissonian photon statistics nor quadrature squeezing below vacuum fluctuations can be captured by the approximative phase-space description. Lastly, to benchmark the approximative phase-space description, we consider the quantum HHG from a one-band model, which yields an exact analytical solution. Using the approximative phase-space representation with this specific model, we find a small quantitative error in the quadrature variance of the emitted field that scales with pulse duration and emitter density. Our results show that using this approximative phase-space description can mischaracterize quantum optical observables. Attributing physical meaning to such results should therefore be accompanied by a quantitative analysis of the error.
- Abstract（参考訳）: 近年では、高次高調波発生(HHG)や光の非古典的状態によって駆動される高閾値イオン化といった強磁場過程が研究分野として人気が高まっている。
これらの過程の理論的モデリングは、コヒーレントな状態の観点から、非古典的駆動場の近似位相空間展開を適用し、調和スペクトルを正確に予測することが示されている。
しかし、量子光学オブザーバブルの計算の精度は、スクイーズや光子統計の度合いなど、十分に考慮されていない。
本研究では,この近似位相空間記述を導入し,その精度について考察し,古典状態の非コヒーレントな混合体として駆動レーザの量子光学特性を誤認識することを発見した。
さらに、この誤差はHHGから放射される光にマップされ、ポアソニアン以下の光子統計や真空揺らぎ以下の2次スキューズは近似位相空間記述によって捉えられないことが示される。
最後に、近似位相空間記述をベンチマークするために、1バンドモデルから量子HHGを考える。
この特定のモデルを用いた近似位相空間表現を用いて、パルス持続時間とエミッタ密度でスケールする放出場の2次分散における小さな定量的誤差を求める。
この近似位相空間記述を用いることで、量子光学オブザーバブルを誤認識できることを示す。
したがって、そのような結果に物理的意味を与えるには、誤差の定量的解析を伴わなければならない。
関連論文リスト
- High-Order Harmonic Generation with Beyond-Semiclassical Emitter Dynamics: A Strong-Field Quantum Optical Heisenberg Picture Approach [0.0]
ハイゼンベルク図形における時間進化作用素の摂動展開を正確に制御する。
我々は、量子化電磁場とのカップリングによるエミッタダイナミクスに対する半古典的外的補正を導出する。
一方、光子統計は、多くのエミッター極限における古典的なポアソン分布に近づいた。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-16T08:06:57Z) - High-harmonic generation driven by temporal-mode quantum states of light [0.0]
我々は、電磁場の時間モード展開に基づく光の量子状態によって駆動される高調波発生の理論的枠組みを開発する。
光の量子状態によって駆動される自由空間HHGは、平均的な半古典計算によって正確に記述されることを示す。
極小モード体積のナノフォトニック環境を,光子強磁場過程が真に量子的シグネチャを示す可能性のあるプラットフォームとして論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-07T00:04:46Z) - Photon-mediated interactions and dynamics of coherently driven quantum emitters in complex photonic environments [41.94295877935867]
ボルン・マルコフのマスター方程式は量子光学現象の記述に広く用いられている。
我々は、このモデリング手法を、マクロ場量子化形式に基づく正確な計算に対してエミッタ対の量子力学に対してベンチマークする。
我々の分析では、レーザー駆動と周波数分割の4つの異なる状態が明らかとなり、有効モデルの精度は著しく異なる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-01T09:38:07Z) - Enhanced quantum phase estimation with $q$-deformed nonideal nonclassical light [0.0]
我々は,q変形光子状態を用いたマッハ・ツェンダー干渉計の量子位相推定について検討した。
我々は、量子および古典的なフィッシャー情報を計算し、シミュレートされた検出器データに基づいてベイズ推定を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-03T12:50:40Z) - Matrix phase-space representations in quantum optics [44.99833362998488]
行列量子位相空間分布を導入する。
これらは射影による量子位相空間表現の概念を大域対称性変数の密度行列に拡張する。
提案手法と比較し, サンプリング誤差が1000以上の要因で改善されることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-17T02:33:14Z) - Hierarchy of approximations for describing quantum light from high-harmonic generation: A Fermi-Hubbard model study [0.0]
フォトニック状態の運動方程式に対する近似の階層を示す。
弱い量子化光物質結合定数と損傷閾値よりかなり低い強度の典型的な実験状況において、生成した量子光の明示的な表現は高調波スペクトルを定量的にキャプチャする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-25T12:59:29Z) - Numerical variational simulations of quantum phase transitions in the
sub-Ohmic spin-boson model with multiple polaron ansatz [17.26854451734512]
サブOhmic spin-bosonモデルにおける散逸性量子相転移を数値的に研究する。
量子-古典的対応は、全Ohmic領域で完全に確認されている。
平均場および非平均場臨界行動は、深海と浅海に分布する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-02T02:23:54Z) - Solving and Completing the Rabi-Stark Model in the Ultrastrong Coupling
Regime [10.645443650115086]
超強結合系における解析エネルギースペクトルを導出する。
基底状態の平均光子数における正則な「階段」パターンを観測する。
従来のRabi-Starkモデルと若干異なる位相境界を解析的に決定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-16T03:01:19Z) - Quantum metrology using time-frequency as quantum continuous variables:
Resources, sub shot-noise precision and phase space representation [0.0]
単一光子を用いた時間精度測定における電磁場周波数の役割をパラダイムシステムとして検討する。
量子モード相関を用いて二次的スケーリングを観測することは可能であり、ハイゼンベルク極限を満たす状態の数学的表現を明示することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-11T15:02:33Z) - Conditional preparation of non-Gaussian quantum optical states by
mesoscopic measurement [62.997667081978825]
光学場の非ガウス状態は、量子情報応用における提案された資源として重要である。
メソスコピック検出器を応用可能なレシエーションへのアンシラフィールドの変位を含む新しいアプローチを提案する。
実験により,強いウィグナー負性を持つ状態は高い速度で生成可能であると結論付けた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-29T16:59:18Z) - In and out of equilibrium quantum metrology with mean-field quantum
criticality [68.8204255655161]
本稿では,集団遷移現象が量子力学プロトコルに与える影響について考察する。
単一球面量子スピン(SQS)は平均場レベルでの分析的な洞察を可能にするステレオタイプ玩具モデルとして機能する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-09T19:20:42Z)
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。