論文の概要: Optimization of collection optics for maximum fidelity in entangled photon sources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.06748v1
• Date: Tue, 14 Jul 2020 00:48:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 02:28:46.483393
• Title: Optimization of collection optics for maximum fidelity in entangled photon sources
• Title（参考訳）: 絡み合った光子源の最大忠実度のための集光光学の最適化
• Authors: Kadir Durak
• Abstract要約: 自発パラメトリックダウン変換現象によって生じる絡み合った光子のデコヒーレンス源について検討した。 結晶からの光子対の位相と空間的識別性は、到達可能な最大エンタングルメント忠実度を低下させる。 現実的なシナリオは数値的にモデル化され、非ゼロ放射角の光子対が位相差を収集する。
• 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: In this report the decoherence sources for entangled photons created by spontaneous parametric down conversion phenomenon is studied. The phase and spatial distinguishability of photon pairs from orthogonal crystals reduce the maximum achievable entanglement fidelity. Carefully chosen compensation crystals are used to erase the phase and spatial traces of down conversion origins. Emission angle of photon pairs also leads to optical path difference and resulting in phase distinguishability. A realistic scenario is numerically modelled, where the photon pairs with nonzero emission angle gather a phase difference. These pairs can still be collected and manipulated for practical use but the collection optics adds upon the phase difference. Two commercially available optics for collection; aspheric and achromatic lenses are compared. The numerical simulation results are compared with the experimental results to validate the built model for predicting the maximum achievable entanglement fidelity. The results indicate that the fidelity can be accurately estimated with the presented model by inserting the experimental parameters to it. The study is expected to be very useful for preparation and optimization of entangled photon pair sources in critical phase-matching configuration.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,自然パラメトリックダウン変換現象によって生じる絡み合った光子のデコヒーレンス源について検討する。 直交結晶からの光子対の位相および空間的識別性は、最大エンタングルメント忠実度を減少させる。 慎重に選択された補償結晶は、ダウン変換原点の位相と空間的痕跡を消去するために使用される。 光子対の放出角も光路差をもたらし、位相識別性をもたらす。 現実的なシナリオは数値的にモデル化され、非ゼロ放射角の光子対が位相差を集める。 これらのペアは、実用上はまだ収集と操作が可能であるが、収集光学は位相差を付加する。 市販の2つの光学系(非球面レンズと無彩レンズ)を比較する。 シミュレーション結果と実験結果を比較し,構築したモデルを用いて最大エンタングルメント忠実度を推定した。 その結果, 実験パラメータを挿入することにより, 実測精度を提示モデルで正確に推定できることが示唆された。 この研究は、臨界位相整合構成における絡み合った光子対源の調製と最適化に非常に有用であることが期待されている。

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