論文の概要: Imaging entanglement correlations with a single-photon avalanche diode camera

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.03997v4
• Date: Wed, 12 Aug 2020 09:50:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-12 05:00:06.203135
• Title: Imaging entanglement correlations with a single-photon avalanche diode camera
• Title（参考訳）: 単一光子アバランシェダイオードカメラによる画像絡み合い相関
• Authors: Bienvenu Ndagano, Hugo Defienne, Ashley Lyons, Ilya Starshynov, Federica Villa, Simone Tisa, and Daniele Faccio
• Abstract要約: 本研究では,2光子状態の空間的関節確率分布を測定するために,高フレームレート,単光子アバランシェダイオード(SPAD)カメラを用いる。 我々は,アインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン基準に違反して,光子対間の空間的絡み合いの存在を検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9322743017642272
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spatial correlations between two photons are the key resource in realising many quantum imaging schemes. Measurement of the bi-photon correlation map is typically performed using single-point scanning detectors or single-photon cameras based on CCD technology. However, both approaches are limited in speed due to the slow scanning and the low frame-rate of CCD-based cameras, resulting in data acquisition times on the order of many hours. Here we employ a high frame rate, single photon avalanche diode (SPAD) camera, to measure the spatial joint probability distribution of a bi-photon state produced by spontaneous parametric down-conversion, with statistics taken over $10^7$ frames acquired in just 140 seconds. We verified the presence of spatial entanglement between our photon pairs through the violation of an Einstein-Podolsky-Rosen criterion, with a confidence level of 227 sigmas. Our work demonstrates the potential of SPAD cameras in the rapid characterisation of photon correlations, leading the way towards quantum imaging in real-time.
• Abstract（参考訳）: 2つの光子間の空間相関は、多くの量子イメージングスキームを実現する上で重要な資源である。 双光子相関マップの測定は通常、CCD技術に基づいた単点走査検出器または単光子カメラを用いて行われる。 しかし,CCDカメラのスロースキャンとフレームレートの低さにより,両手法とも速度が制限され,データ取得時間が長い。 ここでは、高フレームレートの単光子アバランシェダイオード(SPAD)カメラを用いて、自発パラメトリックダウンコンバージョンによって生じる双光子状態の空間的結合確率分布を測定し、わずか140秒で10^7$のフレームが得られた。 我々は,アインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン基準に違反した光子対間の空間的絡み合いの存在を227シグマで検証した。 我々の研究は、光子相関の迅速な特徴化におけるSPADカメラの可能性を示し、リアルタイムの量子イメージングへの道のりを導いた。

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