論文の概要: Two-photon phase-sensing with single-photon detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.02586v1
• Date: Mon, 6 Jul 2020 08:50:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-11 04:18:50.339756
• Title: Two-photon phase-sensing with single-photon detection
• Title（参考訳）: 単光子検出による2光子位相センシング
• Authors: Panagiotis Vergyris, Charles Babin, Raphael Nold, Elie Gouzien, Harald Herrmann, Christine Silberhorn, Olivier Alibart, S\'ebastien Tanzilli, Florian Kaiser
• Abstract要約: 経路交叉多光子状態は、ショットノイズ限界を超えた光位相センシングを可能にする。 我々は、2つの光子対生成イベントを重畳した先進量子状態工学を利用する。 光ダイオード上の単光子ビームの平均強度を測定することにより、位相シフトを推定する。
• 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: Path-entangled multi-photon states allow optical phase-sensing beyond the shot-noise limit, provided that an efficient parity measurement can be implemented. Realising this experimentally is technologically demanding, as it requires coincident single-photon detection proportional to the number of photons involved, which represents a severe challenge for achieving a practical quantum advantage over classical methods. Here, we exploit advanced quantum state engineering based on superposing two photon-pair creation events to realise a new approach that bypasses this issue. In particular, optical phase shifts are probed with a two-photon quantum state whose information is subsequently effectively transferred to a single-photon state. Notably, without any multiphoton detection, we infer phase shifts by measuring the average intensity of the single-photon beam on a photodiode, in analogy to standard classical measurements. Importantly, our approach maintains the quantum advantage: twice as many interference fringes are observed for the same phase shift, corresponding to N=2 path-entangled photons. Our results demonstrate that the advantages of quantum-enhanced phase-sensing can be fully exploited in standard intensity measurements, paving the way towards resource-efficient and practical quantum optical metrology.
• Abstract（参考訳）: パス絡み合った多光子状態は、効率的なパリティ測定が可能であれば、ショットノイズ限界を超える光位相検出を可能にする。 実験的にこれを実現するには、関連する光子の数に比例する1光子の同時検出が必要であるため、技術的に要求される。 ここでは、2つの光子対生成イベントを重畳して量子状態工学を活用し、この問題を回避する新しいアプローチを実現する。 特に、光位相シフトは、2光子量子状態によってプローブされ、その情報は後に1光子状態へと効果的に転送される。 特に、多光子検出がなければ、標準の古典的測定と類似して、フォトダイオード上の単光子ビームの平均強度を測定することで位相シフトを推定する。 重要なことに、我々のアプローチは量子的優位性を維持しており、N=2経路交絡光子に対応する同じ位相シフトに対して2倍の干渉縞が観測される。 その結果, 量子エンハンス位相センシングの利点は, 標準強度測定において十分に活用でき, 資源効率と実用的な量子光学計測への道が開けた。

関連論文リスト

• Non-classical excitation of a solid-state quantum emitter [0.0]
  1つの光子が固体量子エミッタの状態を変えるのに十分であることを示す。 これらの結果は、量子ネットワークにおける量子情報転送の実現から、フォトニック量子コンピューティングのための決定論的エンタングゲートの構築まで、将来の可能性について示唆している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-30T16:16:58Z)
• Background resilient quantitative phase microscopy using entangled photons [0.0]
  本稿では, 位相勾配を用いた量子ベースの定量的位相顕微鏡法を提案する。 画像分解能は2.76,mu$mで、位相精度は少なくともラムダ/30$で、位相感度は810,nmの波長でラムダ/100$であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-10T15:39:32Z)
• All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [69.65384453064829]
  単光子強度ビームを用いた全光変調の実証を行った。 本稿では,テラヘルツ高速光スイッチングの可能性を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-18T20:14:15Z)
• Tailoring photon statistics with an atom-based two-photon interferometer [0.0]
  我々は送信された2光子成分と不整合散乱した2光子成分の間の量子位相を積極的に制御する。 正規化光子一致率の干渉線は反バンチングから束縛まで様々である。 我々の結果は、新しい量子光源の開発に繋がる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-19T16:24:54Z)
• Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
  我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。 本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z)
• Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
  数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。 このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z)
• Complete conversion between one and two photons in nonlinear waveguides with tailored dispersion [62.997667081978825]
  非線形光導波路における狭帯域ポンプ光子とブロードバンド光子対のコヒーレント変換を理論的に制御する方法を示す。 完全決定論的変換とポンプ光子再生は有限な伝播距離で達成できることを明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-06T23:49:44Z)
• Synchronization and phase shaping of single photons with high-efficiency quantum memory [4.0553651947971865]
  量子メモリを用いた単一光子のための位相変調器を開発した。 ステップとリニアの両方で単一光子の高速位相変調を検証する。 発達した位相変調器は、実用的な量子情報応用を推し進めることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-19T10:29:25Z)
• 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)
• Scalable multiphoton quantum metrology with neither pre- nor post-selected measurements [0.0]
  我々は量子化光位相推定のためのスケーラブルなプロトコルを実験的に実証した。 2モード圧縮真空状態の損失に対する堅牢性は、N00N状態に基づいてスキームを上回ります。 我々の研究は、多光子干渉に依存する量子技術にとって重要である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-04T18:11:33Z)
• Optical repumping of resonantly excited quantum emitters in hexagonal boron nitride [52.77024349608834]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)の量子エミッタからの発光を増幅するために、弱い非共鳴レーザーを用いて暗黒状態への遷移を低減し、光発光を増幅する光共振方式を提案する。 この結果は、量子フォトニクスアプリケーションのための信頼性の高いビルディングブロックとしてhBNに原子様欠陥を配置する上で重要である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-11T10:15:22Z)

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。