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经典非局域光系统的传播距离限制

量子物理 2025-12-01 v1

摘要

我们推导了针对高度非局域光束的经典类量子速度限制(QSL)闭式上界,其准平行传播映射为反向(倒置)调和振荡子生成器。将纵向坐标 zz 视为演化参数(传播距离),我们构建了算子、计算了 Bures 距离,并获得了解析的 Mandelstam--Tamm 与 Margolus--Levitin 边界,从而确定到达特定模式可区分性的传播距离限制 zPDLz_{\mathrm{PDL}}。这种距离域约束是量子力学中最小正交性时间的经典光学类比。我们随后提出了一种紧凑的自去焦 PDL 光束整形器,实现了在毫米尺度内的强纵向模式转换。进一步地,我们表明小幅折射指数、光束功率或温度变化可高杠杆地影响 zSLz_{\mathrm{SL}},从而实现基于速度限制的测量,折射指数灵敏度可达 10710^{-7} RIU,温度分辨率可达约 1 mK。这些结果桥接了距离域 QSL 几何与实际光子应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.22085,
  title  = {Propagation-Distance Limit for a Classical Nonlocal Optical System},
  author = {Salman Sajad Wani and Xiaoping Shi and Saif- Al-Kuwari and Arshid Shabir and Mir Faizal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.22085},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 2 figures