論文の概要: On-demand indistinguishable single photons from an efficient and pure
source based on a Rydberg ensemble
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.02202v1
- Date: Wed, 4 Mar 2020 17:16:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-31 05:16:52.686294
- Title: On-demand indistinguishable single photons from an efficient and pure
source based on a Rydberg ensemble
- Title（参考訳）: ライドバーグアンサンブルに基づく効率的・純粋源からのオンデマンド無区別単一光子
- Authors: Dalia P. Ornelas-Huerta, Alexander N. Craddock, Elizabeth A.
Goldschmidt, Andrew J. Hachtel, Yidan Wang, P. Bienias, Alexey V. Gorshkov,
Steve L. Rolston, James V. Porto
- Abstract要約: 原子システムに結合した単一光子は、量子技術を開発するための有望なプラットフォームであることが示されている。
しかし、原子プラットフォームと互換性のある明るいオンデマンドで、非常に純粋で、非常に区別がつかない単一光子ソースは不足している。
本研究では,強い相互作用を持つRydbergシステムに基づくそのような情報源を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 48.879585399382435
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Single photons coupled to atomic systems have shown to be a promising
platform for developing quantum technologies. Yet a bright on-demand, highly
pure and highly indistinguishable single-photon source compatible with atomic
platforms is lacking. In this work, we demonstrate such a source based on a
strongly interacting Rydberg system. The large optical nonlinearities in a
blockaded Rydberg ensemble convert coherent light into a single-collective
excitation that can be coherently retrieved as a quantum field. We observe a
single-transverse-mode efficiency up to 0.18(2),
$g^{(2)}=2.0(1.5)\times10^{-4}$, and indistinguishability of 0.982(7), making
this system promising for scalable quantum information applications. Accounting
for losses, we infer a generation probability up to 0.40(4). Furthermore, we
investigate the effects of contaminant Rydberg excitations on the source
efficiency. Finally, we introduce metrics to benchmark the performance of
on-demand single-photon sources.
- Abstract（参考訳）: 原子システムに結合した単一光子は、量子技術を開発するための有望なプラットフォームであることが示されている。
しかし、原子プラットフォームと互換性のある明るいオンデマンドで、非常に純粋で、非常に区別がつかない単一光子ソースは欠落している。
本研究では,強い相互作用を持つRydbergシステムに基づくそのような情報源を実証する。
ブロックされたrydbergアンサンブルにおける大きな非線形性は、コヒーレント光を単一集束励起に変換し、コヒーレントに量子場として取り出すことができる。
我々は,0.18(2),$g^{(2)}=2.0(1.5)\times10^{-4}$,0.982(7)の不一致性を観測し,スケーラブルな量子情報応用を実現する。
損失を考慮し、0.40(4)までの世代確率を推定する。
さらに, 汚染物質であるRydbergの励起がソース効率に及ぼす影響について検討した。
最後に,オンデマンド単一光子源の性能をベンチマークする指標を提案する。
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