論文の概要: Measurement-defined control of single-particle interference

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17767v1
• Date: Mon, 20 Apr 2026 03:43:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-28 17:24:14.201211
• Title: Measurement-defined control of single-particle interference
• Title（参考訳）: 単一粒子干渉の測定と制御
• Authors: Tai Hyun Yoon,
• Abstract要約: 単一粒子干渉は、準備された量子状態と検出器が定義した測定基準の間の相対位相によって制御されることを示す。 コヒーレントシードの非線形二光子源を用いて, ポンプ位相差, シード位相差, 信号干渉位相を独立に走査し, 同一の正弦波縞を生成することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Interference is conventionally attributed to path-accumulated phase differences, with measurement treated as a passive readout. Here we demonstrate that single-particle interference is governed by the relative phase between the prepared quantum state and the detector-defined measurement basis -- a joint quantity that is operationally inaccessible in any conventional interferometer. Using coherently seeded entangled nonlinear biphoton sources, we show that independently scanning the pump phase difference, the seed phase difference, or the signal interferometric phase each produces identical sinusoidal fringes ($V\approx0.99$) -- a three-scan equivalence impossible in any two-mode interferometer. The fringe visibility is continuously controlled through the idler-state overlap, directly encoding quantum distinguishability without idler detection. The same measurement-defined interference law persists from the single-photon to the high-flux regime. The bright-dark collective-state structure demonstrated here unifies coherent population trapping and electromagnetically induced transparency in atomic $Λ$-systems, discrete photonic interference, and single-slit diffraction within a common framework differing only in dark-subspace dimensionality, establishing measurement-defined photonic modes as a fundamental resource for quantum photonics.
• Abstract（参考訳）: 干渉は伝統的にパス累積位相差によるもので、測定はパッシブ・リードアウトとして扱われる。 ここでは、単粒子干渉は、準備された量子状態と検出器が定義した測定基準の相対的な位相によって制御されることを示す。これは、任意の従来の干渉計では操作不能な結合量である。コヒーレントシードされた非線形二光子源を用いて、ポンプ位相差、シード位相差、信号干渉計位相を独立に走査し、それぞれが同一の正弦波束(V\approx0.99$)を生成することを示し、任意の2モード干渉計では不可能な3次元等価性を示す。 フリンジ可視性は、アイドラー状態の重なりを通じて連続的に制御され、アイドラー検出をせずに直接量子区別性を符号化する。 同じ測定で定義された干渉法則は、単一光子から高流動状態に持続する。 ここで示される明るい暗黒集団状態構造は、原子$$$系におけるコヒーレント集団トラップと電磁誘導透過性、離散フォトニック干渉、および暗空間次元だけが異なる共通のフレームワーク内の単一スリット回折を統一し、量子フォトニクスの基本的な資源として測定定義フォトニックモードを確立する。

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