論文の概要: High-dimensional Angular Two-Photon Interference and Angular Qudit
States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.10513v1
- Date: Mon, 24 Feb 2020 20:06:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-02 05:08:50.336606
- Title: High-dimensional Angular Two-Photon Interference and Angular Qudit
States
- Title（参考訳）: 高次元角2光子干渉と角qudit状態
- Authors: Graciana Puentes
- Abstract要約: 本稿では,パラメトリックダウンコンバート光子の相関を利用して,$D$次元量子系の最大絡み合った状態を生成する実験を提案する。
クディット状態の絡み合いはコンカレンスの観点から定量化することができ、干渉縞の可視性の観点から表現することができる。
- 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: Using angular position-orbital angular momentum entangled photons, we propose
an experiment to generate maximally entangled states of $D$-dimensional quantum
systems, the so called qudits, by exploiting correlations of parametric
down-converted photons. Angular diffraction masks containing $N$-slits in the
arms of each twin photon define a qudit space of dimension $N^2$, spanned by
the alternative pathways of the photons. Due to phase-matching conditions, the
twin photons will pass only by symmetrically opposite angular slits, generating
maximally entangled states between these different paths, which can be detected
by high-order two-photon interference fringes via coincidence counts. Numerical
results for $N$ angular slits with $N = 2, 4, 5, 6, 10$ are reported,
corresponding to qudit Hilbert spaces of dimension $D=N^2=4,16,25, 36,100$,
respectively. We discuss relevant experimental parameters for an experimental
implementation of the proposed scheme using Spatial Light Modulators (SLMs),
and twin-photons produced by Spontaneouos Parametric Down Conversion (SPDC).
The entanglement of the qudit state can be quantified in terms of the
Concurrence, which can be expressed in terms of the visibility of the
interference fringes, or by using Entanglement Witnesses. These results provide
an additional means for preparing entangled quantum states in high-dimensions,
a fundamental resource for quantum simulation and quantum information
protocols.
- Abstract（参考訳）: 角軌道角運動量絡み込み光子を用いて、パラメトリック下方変換光子の相関を利用して、d$次元量子系の最大絡み合い状態(いわゆるqudits)を生成する実験を提案する。
ツイン光子の腕に$N$スリットを含む角回折マスクは、光子の代替経路によって張られる次元$N^2$のキューディット空間を定義する。
位相整合条件により、双子の光子は対称に反対の角スリットによってのみ通過し、これらの異なる経路の間に最大に絡み合った状態を生成する。
次元$D=N^2=4,16,25,36,100$のキュウディト・ヒルベルト空間に対応して、N = 2, 4, 6, 10$の角スリットの数値結果が報告される。
本研究では,空間光変調器(SLM)とSpontaneouos Parametric Down Conversion(SPDC)による双光子を用いた提案手法の実験的実装について検討する。
クディット状態の絡み合いは、干渉縞の視認性の観点から表現されるか、または絡み合い証人を用いて表現できる共起の観点から定量化することができる。
これらの結果は、量子シミュレーションと量子情報プロトコルの基本的なリソースである高次元における絡み合った量子状態を作成するための追加の手段を提供する。
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