論文の概要: A millimeter-wave Bell Test using a ferrite parametric amplifier and a
homodyne interferometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.00439v3
- Date: Fri, 18 Sep 2020 11:58:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-05 00:16:18.341891
- Title: A millimeter-wave Bell Test using a ferrite parametric amplifier and a
homodyne interferometer
- Title（参考訳）: フェライトパラメトリック増幅器とホモダイン干渉計を用いたミリ波ベル試験
- Authors: Neil A. Salmon and Stephen R. Hoon
- Abstract要約: イットリウム鉄ガーネット(YIG)フェライトは、絡み合った光子を作るのに理想的な材料である。
提案アーキテクチャにより、YIG量子技術に基づくセンサの開発が可能となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A combined ferrite parametric amplifier and millimeter-wave homodyne
interferometer are proposed as an ambient temperature Bell Test. It is shown
that the non-linear magnetic susceptibility of the yttrium iron garnet (YIG)
ferrite, on account of its narrow line-width Larmor precessional resonance,
make it an ideal material for the creation of entangled photons. These can be
measured using a homodyne interferometer, as the much larger number of
thermally generated photons associated with ambient temperature emission can be
screened out. The proposed architecture may enable YIG quantum technology-based
sensors to be developed, mimicking in the millimeter-wave band the large number
of quantum optical experiments in the near-infrared and visible regions which
had been made possible by use of the nonlinear beta barium borate
ferroelectric, an analogue of YIG. It is illustrated here how the YIG
parametric amplifier can reproduce quantum optical Type I and Type II wave
interactions, which can be used to create entangled photons in the
millimeter-wave band. It is estimated that when half a cubic centimeter of YIG
crystal is placed in a magnetic field of a few Tesla and pumped with 5 Watts of
millimeter-wave radiation, approximately 0.5x10^12 entangled millimeter-wave
photon pairs per second are generated by the spin-wave interaction. This means
an integration time of only a few tens of seconds is needed for a successful
Bell Test. A successful demonstration of this will lead to novel architectures
of entanglement-based quantum technology room temperature sensors,
re-envisioning YIG as a modern quantum material.
- Abstract（参考訳）: 常温ベル試験として, フェライトパラメトリックアンプとミリ波ホモダイン干渉計の組み合わせを提案する。
イットリウム鉄ガーネット(YIG)フェライトの非線形磁化性は、その狭い線幅のラーモア先行共鳴により、絡み合った光子を作るのに理想的な材料であることが示されている。
これらはホモダイン干渉計を用いて測定することができ、周囲の温度放出に関連する熱生成光子を多く遮蔽することができる。
提案アーキテクチャは、YIGのアナログである非線形ベータバリウムホウ酸塩強誘電体を用いて実現された近赤外および可視領域における多数の量子光学実験をミリ波帯で模倣して、YIG量子技術に基づくセンサーの開発を可能にする。
ここでは、YIGパラメトリック増幅器が、ミリ波帯で絡み合った光子を生成するために使用できる量子光学I型とII型波動相互作用を再現する方法について説明する。
数個のテスラの磁場中にYIG結晶の半立方センチメートルを5ワットのミリ波放射で励起すると、約0.5x10^12波長の光子対がスピン波相互作用によって生成されると推定されている。
これは、ベルテストが成功するのにほんの数秒のインテグレーション時間が必要であることを意味する。
これの実証が成功すれば、絡み合いに基づく量子技術室温センサーの新たなアーキテクチャが実現し、YIGを現代の量子材料として再設計する。
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