論文の概要: Strong-Field Quantum Metrology Beyond the Standard Quantum Limit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.13667v1
- Date: Sat, 14 Feb 2026 08:30:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-17 14:17:28.324038
- Title: Strong-Field Quantum Metrology Beyond the Standard Quantum Limit
- Title（参考訳）: 標準量子限界を超える強磁場量子メトロロジー
- Authors: Tsendsuren Khurelbaatar, R. T. Sang, Igor Litvinyuk,
- Abstract要約: 我々は, 励起光の光子数変動が強磁場光電子ホログラフィーに与える影響を理論的に検討した。
我々は、駆動場の固有の量子ゆらぎが電子の半古典的作用の安定性を規定するメカニズム、思慮的失語(英語版)を同定する。
この量子光学感度は、急激なクォート波長のスケーリングに従っており、中赤外線ドライバは磁場の基礎となる量子の性質に独特に敏感である。
- 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: Bridging quantum optics and strong-field physics provides a pathway to explore how quantum light shapes extreme nonlinear light-matter interactions. However, direct characterization of non-classical light at damage-threshold intensities remains an open question. Here, we theoretically investigate the impact of photon-number fluctuations of squeezed light on strong-field photoelectron holography using a quantum-optical strong-field approximation. We identify a mechanism, ponderomotive dephasing, whereby the inherent quantum fluctuations of the driving field dictate the stability of the electron's semiclassical action. While amplitude-squeezed light stabilizes the action to enhance holographic contrast, phase-squeezed light amplifies photon-number noise, causing a rapid collapse of fringe visibility. This quantum-optical sensitivity follows a steep quartic wavelength scaling, rendering mid-infrared drivers uniquely sensitive to the field's underlying quantum nature. Crucially, we show that the collapse of holographic contrast is not a loss of information but a metrological gain. By evaluating the Classical Fisher Information, we identify a "dark-port" mechanism in the tunneling tail that enables the estimation of field quadrature noise beyond the Standard Quantum Limit. This fundamental trade-off between structural imaging fidelity and statistical sensitivity establishes the framework for Attosecond Quantum Tomography: an in-situ, reference-free protocol to reconstruct the Wigner distribution of intense quantum light. Our results identify strong-field ionization as a nonlinear quantum transducer, bridging attosecond electron dynamics with quantum information science.
- Abstract（参考訳）: ブリッジング量子光学と強磁場物理学は、量子光が極端な非線形光-物質相互作用をどのように形成するかを探求する経路を提供する。
しかし、損傷閾値強度における古典的でない光の直接的特性は未解決の問題である。
ここでは、量子光学的強磁場近似を用いた強磁場光電子ホログラフィーにおける励起光の光子数変動の影響を理論的に検討する。
我々は、駆動場の固有の量子ゆらぎが電子の半古典的作用の安定性を規定するメカニズム、思慮的失語(英語版)を同定する。
振幅印加光はホログラフィックコントラストを高めるために作用を安定化させるが、位相印加光は光子数ノイズを増幅し、外界の視界が急速に崩壊する。
この量子光学感度は、急激なクォート波長のスケーリングに従っており、中赤外線ドライバは磁場の基礎となる量子の性質に独特に敏感である。
重要なことは、ホログラフィックコントラストの崩壊は情報の喪失ではなく、経験的利益であることを示している。
古典的な漁獲量情報を評価することにより,標準量子限界を超える場の4次ノイズを推定できるトンネル尾の「ダークポート」機構を同定する。
この構造像の忠実度と統計的感度の基本的なトレードオフは、強い量子光のウィグナー分布を再構成するための、その場で参照のないプロトコルであるアト秒量子トモグラフィーの枠組みを確立する。
この結果から、強電界電離を非線形量子トランスデューサとして同定し、量子情報科学によるアト秒電子力学をブリッジする。
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