論文の概要: Attosecond quantum spectroscopy with entangled photon pairs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.06707v1
- Date: Wed, 08 Apr 2026 05:56:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-09 17:30:51.357
- Title: Attosecond quantum spectroscopy with entangled photon pairs
- Title（参考訳）: 絡み合った光子対を持つアト秒量子分光
- Authors: Zijian Lyu, Fengxiao Sun, Sili Yi, Jingze Li, Haodong Liu, Qiongyi He, Qihuang Gong, Misha Ivanov, Yunquan Liu,
- Abstract要約: アト秒量子光学は、量子光学、強磁場物理学、アト秒技術といった新しい研究分野である。
このインターフェースでは、赤外線光源の量子特性を紫外線(UV)と極紫外(XUV)の周波数範囲に強磁場非線形性を通して転送することと、非線形光学応答の量子光学特性を超高速ダイナミクスの新しいプローブとして利用することの2つの課題が生じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.939037015153925
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Bright squeezed light from parametric down-conversion in the infrared (IR) frequency range has triggered the emergence of attosecond quantum optics -- a new research field at the interface of quantum optics, strong-field physics, and attosecond technology. Two challenges arise at this interface: transferring quantum features of the IR light sources to the ultraviolet (UV) and extreme ultraviolet (XUV) frequency range via strong-field nonlinearities, and exploiting quantum optical properties of the nonlinear optical response as a new probe in ultrafast dynamics. Here, we address both by driving high-harmonic generation (HHG) in solids with entangled photon pairs either in degenerate or non-degenerate frequency modes. In the degenerate mode, single-shot measurements of harmonics up to the 10th order reveal strong photon bunching whose $g^{(2)}$ first grows and then decreases with the harmonic order. We show that this behavior tracks different microscopic mechanisms responsible for harmonic emission, demonstrating the potential of attosecond quantum optical spectroscopy. In the non-degenerate case, the harmonics retain quantum-induced correlations, verified by wavelength-resolved second-order cross-correlation maps. Our findings demonstrate transfer of quantum photon correlations into the XUV domain and open a pathway toward quantum-enhanced attosecond spectroscopy and control of ultrafast dynamics in solids.
- Abstract（参考訳）: 赤外線(IR)周波数範囲におけるパラメトリックダウンコンバージョンからの明暗光は、量子光学、強磁場物理学、アト秒技術のインターフェースにおける新しい研究分野であるアト秒量子光学の出現を引き起こした。
このインターフェースでは、赤外線光源の量子特性を紫外線(UV)と極紫外(XUV)の周波数範囲に強磁場非線形性を通して転送することと、非線形光学応答の量子光学特性を超高速ダイナミクスの新しいプローブとして利用することの2つの課題が生じる。
ここでは, 縮退周波数モードと非縮退周波数モードのいずれにおいても, 絡み合った光子対を持つ固体中で高調波発生(HHG)を駆動することにより, 双方に対処する。
縮退モードでは、10階までの高調波の単発測定で強い光子束が示され、まず$g^{(2)}$が成長し、次に高調波次数で減少する。
この挙動は、高調波発生の原因となる様々な顕微鏡メカニズムを追跡し、アト秒量子光学分光のポテンシャルを示す。
非退化の場合、高調波は量子誘起相関を保ち、波長分解二階相関写像によって検証される。
本研究は, 量子光子相関のXUV領域への移動を実証し, 量子励起アト秒分光への道を開き, 固体中の超高速ダイナミクスの制御を行う。
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