論文の概要: Tunable quantum interference using a topological source of indistinguishable photon pairs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.03084v2
• Date: Wed, 20 Jan 2021 19:08:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-17 04:12:35.180861
• Title: Tunable quantum interference using a topological source of indistinguishable photon pairs
• Title（参考訳）: 区別不能光子対の位相源を用いた可変量子干渉
• Authors: Sunil Mittal, Venkata Vikram Orre, Elizabeth A. Goldschmidt, Mohammad Hafezi
• Abstract要約: リング共振器の2次元配列を用いて不明瞭な光子対を生成する。 広帯域でのエッジ状態の線形分散は相関を調整できることを示す。 私たちの結果は、スケーラブルで調整可能なシャープな光源の道を開くものです。
• 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: Sources of quantum light, in particular correlated photon pairs that are indistinguishable in all degrees of freedom, are the fundamental resource that enables continuous-variable quantum computation and paradigms such as Gaussian boson sampling. Nanophotonic systems offer a scalable platform for implementing sources of indistinguishable correlated photon pairs. However, such sources have so far relied on the use of a single component, such as a single waveguide or a ring resonator, which offers limited ability to tune the spectral and temporal correlations between photons. Here, we demonstrate the use of a topological photonic system comprising a two-dimensional array of ring resonators to generate indistinguishable photon pairs with dynamically tunable spectral and temporal correlations. Specifically, we realize dual-pump spontaneous four-wave mixing in this array of silicon ring resonators that exhibits topological edge states. We show that the linear dispersion of the edge states over a broad bandwidth allows us to tune the correlations, and therefore, quantum interference between photons by simply tuning the two pump frequencies in the edge band. Furthermore, we demonstrate energy-time entanglement between generated photons. We also show that our topological source is inherently protected against fabrication disorders. Our results pave the way for scalable and tunable sources of squeezed light that are indispensable for quantum information processing using continuous variables.
• Abstract（参考訳）: 量子光の源、特にあらゆる自由度で区別できない相関光子対は、連続可変量子計算とガウスボソンサンプリングのようなパラダイムを可能にする基本的な資源である。 ナノフォトニックシステムは、区別がつかない相関光子対のソースを実装するためのスケーラブルなプラットフォームを提供する。 しかし、そのような音源は単一導波路やリング共振器のような単一成分の使用に依存しており、光子間のスペクトルと時間的相関を調整できる能力は限られている。 本稿では,2次元リング共振器からなるトポロジカルフォトニックシステムを用いて,動的に調整可能なスペクトルと時間相関を持つ不明瞭な光子対を生成する。 具体的には、トポロジカルエッジ状態を示すシリコンリング共振器のアレイにおいて、二重励起自発4波混合を実現する。 広帯域帯域でのエッジ状態の線形分散は相関を調整できるため、エッジバンド内の2つのポンプ周波数を単純に調整することで光子間の量子干渉を制御できることを示した。 さらに、生成光子間のエネルギー時間絡み合いを示す。 また、我々のトポロジカルソースは本質的に製造障害から保護されていることも示している。 この結果から,連続変数を用いた量子情報処理に欠かせない,スケーラブルで可変なシャープ光源の道を開いた。

関連論文リスト

• Engineering biphoton spectral wavefunction in a silicon micro-ring resonator with split resonances [21.14676162428423]
  光子電界の周波数時間振幅の制御は、2次光学非線形性を持つプラットフォーム上で実証されている。 ここでは、分離可能な状態と制御可能な絡み合った状態の両方を生成できるキャビティ強化光子対光源を実証する。 実験とシミュレーションは、シリコンベースのデバイスで周波数領域の波動関数を操作する能力を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-24T14:23:21Z)
• Passive photonic CZ gate with two-level emitters in chiral multi-mode waveguide QED [41.94295877935867]
  共伝播光子間の受動条件ゲートを2レベルエミッタアレイで設計する。 鍵となる資源は、エミッタアレイの2つの導波路モードへのキラルカップリングによって誘導される効果的な光子-光子相互作用を利用することである。 我々は、この非線形位相シフトを利用して、異なる量子ビット符号化における条件付き決定性フォトニックゲートを設計する方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-08T18:00:25Z)
• Temporal quantum eraser: Fusion gates with distinguishable photons [0.0]
  2光子ゲートの理想的な操作は、識別可能な光子から回収できることを示す。 一対の変調入射単光子源の間に時間量子消光器を導入する。 同一光子の要求を解除する能力は、線形光学量子情報処理においてかなりの可能性を秘めている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-01T22:44:02Z)
• Generation and characterization of polarization-entangled states using quantum dot single-photon sources [0.0]
  半導体量子ドットに基づく単一光子源は、量子情報処理にいくつかの応用がある。 このアプローチは、光子対を偏光度で生成するシンプルでコンパクトな設計によって実現される。 我々の情報源は、生成した絡み合った状態の長期的安定性と高品質を示すので、光学量子技術の信頼性の高い構築ブロックを構成することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-04T16:07:12Z)
• On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
  多光子干渉は光量子技術の中心にある。 そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。 ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z)
• Ultrabright and narrowband intra-fiber biphoton source at ultralow pump power [51.961447341691]
  高輝度の非古典的な光子源は、量子通信技術の鍵となる要素である。 ここでは,中空コアファイバ内の低温原子の光密度アンサンブルに自発4波混合を用いることで,狭帯域非古典光子対の生成を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T09:04:15Z)
• Quantum imaging exploiting twisted photon pairs [6.939768185086755]
  本研究では、ツイストした光子対と空間相関領域を調整可能な量子イメージング手法を提案する。 我々の研究は、ツイストされた光子ベースの量子ホログラフィーと量子顕微鏡の道を開くかもしれない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-13T03:16:59Z)
• Two-photon resonance fluorescence of two interacting non-identical quantum emitters [77.34726150561087]
  我々は、コヒーレント場によって駆動される相互作用する2つの非負の量子エミッタのシステムについて研究する。 共鳴蛍光スペクトルに2光子ダイナミクスによって印加された特徴は、エミッタ間の距離の変化に特に敏感である。 これは、ポイントライクなソースの超解像イメージングのような応用に利用することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-04T16:13:01Z)
• Quantum Borrmann effect for dissipation-immune photon-photon correlations [137.6408511310322]
  理論的には、2階相関関数 $g(2)(t)$ は周期的ブラッグ空間の超伝導量子ビット配列を通して伝達される光子に対して導波路に結合する。 我々は、光子束と反バンチングが、単一量子ビットの放射寿命と非放射寿命よりもずっと長く持続することを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-29T14:37:04Z)
• Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
  光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。 本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。 我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
• Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
  集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。 非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。 ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。