阿秒级控制的超快量子光学

现代量子光学研究仍主要停留在准静态领域,远未触及本征光场时间尺度。超快量子光学致力于在飞秒至阿秒量级上生成、调控和测量光的量子态。本文介绍了一种量子光场压缩器(QLFS),可实现超快宽带压缩光的产生与阿秒级调控。通过采用准共线聚焦几何构型中的简并四波混频,该研究团队的方法突破了传统宽带相位匹配限制,直接从少周期激光脉冲中产生强度压缩态和相位压缩态。超快量子光学计量技术揭示了电场单个半周期内随时间变化的压缩分布。将这种时变压缩特性引入强场模拟后表明,量子不确定性的时间重分布会重塑高次谐波发射。此外,通过调节相对脉冲延迟和相位匹配角,研究人员借助量子光场的有效维格纳表象可视化,实现了对压缩特性的阿秒级精密控制。除表征外,该工作还证实量子光诱导隧穿电流噪声对驱动压缩光的非经典强度噪声统计具有亚飞秒量级的敏感性。这些成果将压缩光的产生、控制及有效相空间表征推进到超快阿秒领域,为强场系统和固态系统中的量子光学研究开辟了新途径。
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提交arXiv: 2026-01-13 15:47

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