論文の概要: Accurate polarization preparation and measurement using twisted nematic liquid crystals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.07120v3
• Date: Wed, 13 Oct 2021 09:59:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-07 06:20:07.982896
• Title: Accurate polarization preparation and measurement using twisted nematic liquid crystals
• Title（参考訳）: ツイストネマティック液晶を用いた高精度偏光合成と測定
• Authors: Martin Bielak, Robert St\'arek, Vojt\v{e}ch Kr\v{c}marsk\'y, Michal Mi\v{c}uda, Miroslav Je\v{z}ek
• Abstract要約: 我々は, 一般的なネマティック液晶ディスプレイから抽出した液晶セルを用いて, 前例のない精度で偏光状態の高速な調製と検出を行った。 古典偏光測定の応用に加えて,光量子プロセッサで生成した3モードグリーンベルガー-ホルン-ゼーリンガーエンタングル状態のフルトモグラフィー解析に液体結晶デバイスを用いた。
• 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: Generation of particular polarization states of light, encoding information in polarization degree of freedom, and efficient measurement of unknown polarization are the key tasks in optical metrology, optical communications, polarization-sensitive imaging, and photonic information processing. Liquid crystal devices have proved to be indispensable for these tasks, though their limited precision and the requirement of a custom design impose a limit of practical applicability. Here we report fast preparation and detection of polarization states with unprecedented accuracy using liquid-crystal cells extracted from common twisted nematic liquid-crystal displays. To verify the performance of the device we use it to prepare dozens of polarization states with average fidelity 0.999(1) and average angle deviation 0.5(3) deg. Using four-projection minimum tomography as well as six-projection Pauli measurement, we measure polarization states employing the reported device with the average fidelity of 0.999(1). Polarization measurement data are processed by the maximum likelihood method to reach a valid estimate of the polarization state. In addition to the application in classical polarimetry, we also employ the reported liquid-crystal device for full tomographic characterization of a three-mode Greenberger--Horne--Zeilinger entangled state produced by a photonic quantum processor.
• Abstract（参考訳）: 特定の偏光状態の生成、偏光の自由度での情報の符号化、未知の偏光の測定は、光計測、光通信、偏光センシティブイメージング、フォトニック情報処理において重要なタスクである。 液晶デバイスはこれらのタスクには不可欠であることが証明されているが、その正確さとカスタムデザインの要件は実用性に限界を課している。 本稿では, 一般的なネマティック液晶ディスプレイから抽出した液晶セルを用いて, 前例のない精度で偏光状態の高速な調製と検出を行う。 装置の性能を検証するために、平均忠実度 0.999(1) と平均角度偏差 0.5(3) deg を持つ数十の偏光状態を作成する。 また,4射影最小トモグラフィと6射影パウリ測定を用いて,平均濃度0.999(1)のデバイスを用いて偏光状態を測定する。 偏光測定データは最大極大法により処理され、偏光状態の有効な推定値に達する。 古典偏光測定の応用に加え,光量子プロセッサで生成した3モードグリーンベルガー-ホルン-ゼーリンガー絡み状態のフルトモグラフィー評価に液体結晶デバイスを用いた。

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