論文の概要: A continuous-mode quantum-optical representation of finite strong-field laser pulses in free space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.01157v1
- Date: Tue, 01 Sep 2026 12:34:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-02 16:31:36.646289
- Title: A continuous-mode quantum-optical representation of finite strong-field laser pulses in free space
- Title（参考訳）: 自由空間における有限強磁場レーザーパルスの連続モード量子光学的表現
- Authors: Szabolcs Hack, Attila Czirják, Péter Földi,
- Abstract要約: 自由空間における有限パラ軸レーザーパルスのエネルギー一貫性の量子光学的表現を定式化する。
このフレームワークは、測定された自由空間パルスと量子光学計算の間の便利な、エネルギー一貫性のあるインターフェースを提供する。
- 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: We formulate an energy-consistent quantum-optical representation of finite paraxial laser pulses in free space. The formulation is based on a continuous-mode description and provides a step toward a unified treatment of coherent and nonclassical strong-field drivers. Starting from plane-wave quantization, we construct a transverse vector-mode reduction in which the selected mode can reproduce an arbitrary normalized spatial--polarization profile. For a coherent pulse, the measured pulse energy and full laboratory analytic signal determine the frequency-dependent coherent-state displacement $(α(ω))$, without introducing a physical quantization volume. For nonclassical pulses, the same first-order field data and total energy do not uniquely specify the quantum state. Additional correlation information or model assumptions are required. We incorporate this information through normal and anomalous covariance kernels and discuss $g^{(2)}$-based diagnostics of squeezed pulses. We also derive a phase-sensitive convergence criterion for numerical frequency-bin discretizations. An exactly solvable continuum-mode free-electron application shows that the coherent displacement reproduces the semiclassical mean trajectory, whereas the field covariances determine the electron wave packet width. The framework offers a convenient, energy-consistent interface between measured free-space pulses and quantum-optical calculations.
- Abstract（参考訳）: 自由空間における有限パラ軸レーザーパルスのエネルギー一貫性の量子光学的表現を定式化する。
定式化は連続モードの記述に基づいており、コヒーレントおよび非古典的強磁場ドライバの統一処理に向けたステップを提供する。
平面波量子化から始まり、選択モードが任意の正規化空間偏極プロファイルを再現できる逆ベクトルモード還元を構築する。
コヒーレントパルスに対して、測定されたパルスエネルギーと完全実験室解析信号は、物理量子化体積を導入することなく、周波数依存のコヒーレント状態変位$(α(ω))$を決定する。
古典的でないパルスの場合、同じ一階場データと総エネルギーは量子状態を一意に指定しない。
追加の相関情報やモデル仮定が必要である。
我々は、この情報を正規および異常な共分散カーネルに組み込んで、圧縮パルスの$g^{(2)}$ベースの診断について論じる。
また、位相依存性の収束基準を数値周波数ビンの離散化に導出する。
正確に解ける連続体モード自由電子応用は、コヒーレント変位が半古典平均軌道を再現することを示しているが、場の共分散は電子波のパケット幅を決定する。
このフレームワークは、測定された自由空間パルスと量子光学計算の間の便利な、エネルギー一貫性のあるインターフェースを提供する。
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