論文の概要: High-dimensional classically entangled light from a laser

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.01585v1
• Date: Wed, 5 Feb 2020 00:24:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-04 16:35:17.264763
• Title: High-dimensional classically entangled light from a laser
• Title（参考訳）: レーザーからの高次元古典的絡み合い光
• Authors: Yijie Shen, Isaac Nape, Xilin Yang, Xing Fu, Mali Gong, Darryl Naidoo, Andrew Forbes
• Abstract要約: 我々は、単純なレーザーキャビティで光波双対性を呼び出して、偏光印加多重パスモードを生成する。 我々は、SU(2)対称性基に基づくレーザーの完全な理論的枠組みを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Vectorially structured light has emerged as an enabling tool in many diverse applications, from communication to imaging, exploiting quantum-like correlations courtesy of a non-separable spatially varying polarization structure. Creating these states at the source remains challenging and is presently limited to two-dimensional vectorial states by customized lasers. Here we invoke ray-wave duality in a simple laser cavity to produce polarization marked multi-path modes that are non-separable in three degrees of freedom and in eight dimensions. As a topical example, we use our laser to produce the complete set of Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) basis states, mimicking high-dimensional multi-partite entanglement with classical light, which we confirm by a new projection approach. We offer a complete theoretical framework for our laser based on SU(2) symmetry groups, revealing a rich parameter space for further exploitation. Our approach requires only a conventional laser with no special optical elements, is easily scaleable to higher dimensions, and offers a simple but elegant solution for at-the-source creation of classically entangled states of structured light, opening new applications in simulating and enhancing high-dimensional quantum systems.
• Abstract（参考訳）: ベクトル的に構造化された光は、通信からイメージング、非分離性空間変化の偏光構造による量子ライクな相関の活用など、様々な用途において有効ツールとして出現している。 ソースでのこれらの状態の生成は依然として困難であり、現在はカスタマイズされたレーザーによる2次元ベクトル状態に制限されている。 ここでは、簡単なレーザーキャビティにおける光波双対性を導入し、3自由度と8次元で分離できない有極性マルチパスモードを生成する。 局所的な例として、グリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー基底状態(GHZ)の完全な集合をレーザーで生成し、古典光による高次元多部絡み合いを模倣し、新しい射影アプローチで確認する。 我々は、SU(2)対称性基に基づくレーザーの完全な理論的枠組みを提供し、さらなる利用のための豊富なパラメータ空間を明らかにする。 この手法は、特殊な光学素子を持たない従来のレーザーを必要とせず、より高次元に容易にスケール可能で、古典的に絡み合った構造光の状態を作り出すためのシンプルでエレガントなソリューションを提供し、高次元量子システムをシミュレートし拡張するための新しい応用を開拓する。

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