論文の概要: Effect of dispersion on indistinguishability between single-photon wave-packets

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.10576v2
• Date: Wed, 11 Nov 2020 08:02:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-08 21:06:14.123840
• Title: Effect of dispersion on indistinguishability between single-photon wave-packets
• Title（参考訳）: 単一光子波束の識別性に及ぼす分散の影響
• Authors: Yun-Ru Fan, Chen-Zhi Yuan, Rui-Ming Zhang, Si Shen, Peng Wu, He-Qing Wang, Hao Li, Guang-Wei Deng, Hai-Zhi Song, Li-Xing You, Zhen Wang, You Wang, Guang-Can Guo, and Qiang Zhou
• Abstract要約: 香港-奥羽-マンデル干渉による単一光子波束の不識別性に及ぼす分散の影響について検討する。 この結果は、単一光子波束のより包括的な理解を示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.568789599502338
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: With propagating through a dispersive medium, the temporal-spectral profile of laser pulses should be inevitably modified. Although such dispersion effect has been well studied in classical optics, its effect on a single-photon wave-packet, i.e., the matter wave of a single-photon, has not yet been entirely revealed. In this paper, we investigate the effect of dispersion on indistinguishability of single-photon wave-packets through the Hong-Ou-Mandel (HOM) interference. By dispersively manipulating two indistinguishable single-photon wave-packets before interfering with each other, we observe that the difference of the second-order dispersion between two optical paths of the HOM interferometer can be mapped to the interference curve, indicating that (1) with the same amount of dispersion effect in both paths, the HOM interference curve must be only determined by the intrinsic indistinguishability between the wave-packets, i.e., dispersion cancellation due to the indistinguishability between Feynman paths; (2) unbalanced dispersion effect in two paths cannot be cancelled and will broaden the interference curve thus providing a way to measure the second-order dispersion coefficient. Our results suggest a more comprehensive understanding of the single-photon wave-packet and pave ways to explore further applications of the HOM interference.
• Abstract（参考訳）: 分散媒質を伝播させると、レーザーパルスの時間スペクトルプロファイルは必然的に修正される。 このような分散効果は古典光学ではよく研究されているが、単一光子の波束、すなわち単光子の物質波に対する効果は明らかになっていない。 本稿では,Hong-Ou-Mandel(HOM)干渉による単一光子波束の不識別性に及ぼす分散の影響について検討する。 By dispersively manipulating two indistinguishable single-photon wave-packets before interfering with each other, we observe that the difference of the second-order dispersion between two optical paths of the HOM interferometer can be mapped to the interference curve, indicating that (1) with the same amount of dispersion effect in both paths, the HOM interference curve must be only determined by the intrinsic indistinguishability between the wave-packets, i.e., dispersion cancellation due to the indistinguishability between Feynman paths; (2) unbalanced dispersion effect in two paths cannot be cancelled and will broaden the interference curve thus providing a way to measure the second-order dispersion coefficient. 以上の結果から、単一光子波束のより包括的な理解とHOM干渉のさらなる応用を探るための舗装法が示唆された。

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