論文の概要: Quantum-Boosted Nonlinear Tunneling Driven by a Bright Squeezed Vacuum

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05783v1
• Date: Tue, 07 Apr 2026 12:20:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-08 17:42:09.817131
• Title: Quantum-Boosted Nonlinear Tunneling Driven by a Bright Squeezed Vacuum
• Title（参考訳）: ブライトスクイーズ真空による量子ブースト非線形トンネル
• Authors: Zhejun Jiang, Shengzhe Pan, Jianqi Chen, Mingyu Zhu, Chenhao Zhao, Yiwen Wang, Ru Zhang, Jianshi Lu, Lulu Han, Suwen Xiong, Dian Wu, Wenxue Li, Shicheng Jiang, Hongcheng Ni, Jian Wu,
• Abstract要約: トンネル電離は高調波発生を駆動する上で重要な役割を担っている。 量子光は、量子ノイズの再分配に特有の能力を持ち、非線形応答を高めるための変換解を提供する。 量子光によって励起される最も基本的な原子系の非線形トンネルイオン化の最初の実験を報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.147212401316636
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonlinear processes, mediated by multiphoton interactions rather than single-photon response, drive numerous fundamental phenomena and momentous applications in modern physics. Among these processes, tunneling ionization plays a pivotal role as it drives high-harmonic generation, forming the basis of attosecond science and enabling the visualization and control of electron motion at its natural time scale. Quantum light, with its unique capacity for quantum noise redistribution, offers a transformative solution to boost nonlinear responses. Here, we report the first experiment of nonlinear tunneling ionization of the most fundamental system of atoms boosted by a quantum light -- bright squeezed vacuum (BSV). Remarkably, the tunneling ionization of a single sodium atom induced by a 300 nJ BSV beam matches that achieved with a 7.1 {\textmu}J coherent light source, demonstrating a dramatic boost in nonlinear efficiency from phase-squeezed quantum light. Moreover, the effective intensity of the BSV light and thus the boosted tunneling ionization can be precisely controlled by tuning the degree of phase squeezing while maintaining the average pulse energy. These findings provide fundamental insights into quantum-boosted nonlinear effect and pave the way for efficient frequency conversion and quantum-controlled molecular reactions using tailored quantum light sources.
• Abstract（参考訳）: 非線形過程は単光子反応ではなく多光子相互作用によって媒介され、現代の物理学において多くの基本的な現象や重要な応用をもたらす。 これらのプロセスの中で、トンネル電離は高調波発生を駆動し、アト秒科学の基礎を形成し、その自然な時間スケールでの電子運動の可視化と制御を可能にする重要な役割を担っている。 量子光は、量子ノイズの再分配に特有の能力を持ち、非線形応答を高めるための変換解を提供する。 ここでは、量子光によって励起される最も基本的な原子系の非線形トンネルイオン化の最初の実験について報告する。 注目すべきことに、300nJのBSVビームマッチによって誘導される1つのナトリウム原子のトンネルイオン化は、7.1.textmu}Jコヒーレント光源によって達成され、位相印加された量子光による非線形効率の劇的な向上を示す。 さらに、平均パルスエネルギーを維持しつつ、位相スクイーズの度合いを調整し、BSV光の有効強度を正確に制御することができる。 これらの発見は、量子ブースト非線形効果に関する基本的な洞察を与え、量子光源を用いた効率的な周波数変換と量子制御分子反応の道を開く。

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