論文の概要: A quantum optical concept of attosecond pulses: the attoquants
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.17854v1
- Date: Tue, 18 Aug 2026 14:48:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-19 21:40:53.370672
- Title: A quantum optical concept of attosecond pulses: the attoquants
- Title（参考訳）: アト秒パルスの量子光学的概念--アトカント-
- Abstract要約: 我々は,量子状態の多モード族を新たに導入し,これをアトカントと呼ぶ。
我々は、固定パラメータ集合のすべての置換に対して、コヒーレント状態の積の対称重ね合わせとして構築されたコヒーレント永久状態を分析する。
その電界期待値は、駆動場調和のロックされたフーリエ重畳であり、モードロックを必要とせずにアト秒パルス列が得られることを解析的に示している。
- 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: High-harmonic generation (HHG) is conventionally understood to produce attosecond pulse trains only when the emitted harmonics are mutually phase-locked, in accordance with the classical theory of mode-locking. Such locking is necessary for pulse synthesis when the harmonic field is in a separable multimode quantum state. This requirement, however, can be circumvented entirely for harmonic combs exhibiting intermodal entanglement. We introduce a novel family of multimode quantum states, termed attoquants: states associated with highly structured pulse trains that are inherently insensitive to relative phases. As a concrete example, we analyse the coherent permanent state, constructed as a completely symmetric superposition of products of coherent states over all permutations of a fixed parameter set. It is shown analytically that its electric-field expectation value is a locked Fourier superposition of the driving-field harmonics, yielding an attosecond pulse train without requiring mode-locking. We further calculate the photon statistics, the Wigner function, and the logarithmic negativity of this state, confirming it to be genuinely nonclassical and entangled. Finally, we offer a phenomenological interpretation for the generation of such entangled states during HHG, as a consequence of multi-atom effects. Since the coherence volume of the driving field greatly exceeds that of its harmonics, a collectively-driven cluster of atoms can radiate the individual harmonics as spatially resolved, but fundamentally indistinguishable sources. This can generate the permutation-symmetric entanglement structure of an attoquant.
- Abstract（参考訳）: 高調波発生(HHG)は、古典的なモードロック理論に従って、放射される高調波が相互に位相ロックされている場合にのみ、アト秒パルス列を発生させることが一般的である。
このようなロックは、高調波が分離可能な多重モード量子状態にある場合、パルス合成に必要である。
しかし、この要件は、モーダル間の絡み合いを示すハーモニック・コームに対して完全に回避することができる。
我々は,相対位相に本質的に無感な,高度に構造化されたパルス列に付随する新しい多モード量子状態の族を導入する。
具体的な例として、固定パラメータ集合のすべての置換に対して、コヒーレント状態の積の完全対称重ね合わせとして構築されたコヒーレント永久状態を分析する。
その電界期待値は、駆動場調和のロックされたフーリエ重畳であり、モードロックを必要とせずにアト秒パルス列が得られることを解析的に示している。
さらに、光子統計学、ウィグナー関数、およびこの状態の対数否定性を計算し、真の非古典的かつ絡み合っていることを確認した。
最後に、多原子効果の結果、HHG中にこのような絡み合った状態を生成するための現象論的解釈を提供する。
駆動場のコヒーレンス体積はそのハーモニクスの体積を大きく上回るので、集合的に駆動される原子群は、個々のハーモニクスを空間的に解決されるように放射することができるが、基本的には区別できない。
これにより、アトレカントの置換対称な絡み合い構造が生成される。
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