高阶谐波发生器中量子光学与光学相干性理论

光学相干性编码了电磁场相关性的信息。当结合量子光学方法时，可用于研究光子之间的相关性。自Glauber的开创性论文以来，光学相干性研究为对非经典光发射过程提供了许多根本性见解，这些见解在现代量子技术中具有广泛适用性。然而，在高阶谐波发生（HHG）的光子升转换过程中，描述方法长期以来主要聚焦于半经典方法。本文突破了这一限制，建立了针对高阶谐波发生（HHG）过程的场相关性量子光学理论。实际上，我们在量子光学与强激光驱动过程的交汇处引入了光学相干性概念，并获得了谐波场相关函数。特别地，我们关注第一阶和第二阶场相关，这有助于理解HHG光谱的经典性质的来源及其向量子范畴的转变。进一步地，我们发展了HHG场的两时强度相关函数的理论，并演示了HHG中反串联（anti-bunching）迹象的出现。我们在原子HHG中单发射体、少数发射体和多数发射体的情形下研究相关函数，展示了从量子到经典相关性迁移。由于该理论是通用的，可以推广到任意阶数的多时相关函数，允许考虑光与任意物质系统的相互作用。