論文の概要: Mechanistic Understanding of Entanglement and Heralding in Cascade
Emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.14008v1
- Date: Tue, 29 Sep 2020 13:43:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-30 16:20:20.758121
- Title: Mechanistic Understanding of Entanglement and Heralding in Cascade
Emitters
- Title（参考訳）: カスケードエミッタの絡み合いとヘラルドの機構的理解
- Authors: Kobra N.Avanaki and George C. Schatz
- Abstract要約: 量子エミッタ(QEs)の性質を,実用的な量子特性を持つ絡み合った光子の源として理論的に検討する。
理論的解析により、カスケード(ビエクシトン)エミッタの特性を特徴づける。
我々は、純度とエンタングルメントの度合いが、育種単光子の生成にどのように関係しているかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Semiconductor quantum light sources are favorable for a wide range of quantum
photonic tasks, particularly quantum computing and quantum information
processing. Here we theoretically investigate the properties of quantum
emitters (QEs) as a source of entangled photons with practical quantum
properties including heralding of on-demand single photons. Through the
theoretical analysis, we characterize the properties of a cascade (biexciton)
emitter, including (1) studies of single-photon purity, (2) investigating the
first- and second- order correlation functions, and (3) determining the Schmidt
number of the entangled photons. The analytical expression derived for the
Schmidt number of the cascade emitters reveals a strong dependence on the ratio
of decay rates of the first and second photons. Looking into the joint spectral
density of the generated biphotons, we show how the purity and the degree of
entanglement are connected to the production of heralded single photons.
Our model is further developed to include polarization effects, fine
structure splitting, and the emission delay between the exciton and biexciton
emission. The extended model offers more details about the underlying mechanism
of entangled photon production, and it provides additional degrees of freedom
for manipulating the system and characterizing purity of the output photon. The
theoretical investigations and the analysis provide a cornerstone for the
experimental design and engineering of on-demand single photons.
- Abstract（参考訳）: 半導体量子光源は、幅広い量子フォトニックタスク、特に量子コンピューティングや量子情報処理に適している。
ここでは、量子エミッター(qes)の特性を、オンデマンド単一光子の保持を含む実用的な量子特性を持つ絡み合い光子の源として理論的に検討する。
理論解析により、(1)単光子純度の研究、(2)1次および2次相関関数の研究、(3)エンタングル光子のシュミット数を決定することを含む、カスケード(二励起子)エミッタの特性を特徴づける。
カスケードエミッターのシュミット数から導かれた解析式は、第1光子と第2光子の減衰率の比に強い依存を示している。
生成した二光子の結合スペクトル密度を調べることで、純度と絡み合いの程度がヘラルド単一光子の生成とどのように結びついているかを示す。
さらに, 偏光効果, 微細構造の細分化, エキシトンとバイエクシトンの放出遅延を考慮したモデルを構築した。
拡張モデルは、絡み合った光子生成のメカニズムについてより詳細を提供し、システムを操作し、出力光子の純度を特徴付けるための追加の自由度を提供する。
理論的研究と解析は、オンデマンド単一光子の実験的設計と工学の基礎となる。
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