論文の概要: Spectral characterization of photon-pair sources via classical sum-frequency generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.07678v1
• Date: Thu, 15 Oct 2020 11:52:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-29 00:36:04.627110
• Title: Spectral characterization of photon-pair sources via classical sum-frequency generation
• Title（参考訳）: 古典的な和周波数生成による光子対光源のスペクトル特性
• Authors: Fumihiro Kaneda, Jo Oikawa, Masahiro Yabuno, Fumihiro China, Shigehito Miki, Hirotaka Terai, Yasuyoshi Mitsumori, and Keiichi Edamatsu
• Abstract要約: 高分解能分光測定は光子の分光特性の鍵となる技術である。 自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)を用いた周波数共役光子対のスペクトル測定と最適化を実証する。 非線形結晶の約1580nmの接合位相マッチングスペクトルを40pm分解能と40dB信号対雑音比で取得する。
• 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: Tailoring spectral properties of photon pairs is of great importance for optical quantum information and measurement applications. High-resolution spectral measurement is a key technique for engineering spectral properties of photons, making them ideal for various quantum applications. Here we demonstrate spectral measurements and optimization of frequency-entangled photon pairs produced via spontaneous parametric downconversion (SPDC), utilizing frequency-resolved sum-frequency generation (SFG), the reverse process of SPDC. A joint phase-matching spectrum of a nonlinear crystal around 1580 nm is captured with a 40 pm resolution and a > 40 dB signal-to-noise ratio, significantly improved compared to traditional frequency-resolved coincidence measurements. Moreover, our scheme is applicable to collinear degenerate sources whose characterization is difficult with previously demonstrated stimulated difference frequency generation (DFG). We also illustrate that the observed phase-matching function is useful for finding an optimal pump spectrum to maximize the spectral indistinguishability of SPDC photons. We expect that our precise spectral characterization technique will be useful tool for characterizing and tailoring SPDC sources for a wide range of optical quantum applications
• Abstract（参考訳）: 光子対のスペクトル特性の調整は、光学量子情報および測定用途において非常に重要である。 高分解能分光測定は光子の分光特性の工学的特性の鍵となる技術であり、様々な量子応用に最適である。 本稿では、SPDCの逆過程である周波数分解和周波数生成(SFG)を用いて、自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)を用いて発生する周波数結合光子対のスペクトル測定と最適化について述べる。 非線形結晶の約1580nmの接合位相マッチングスペクトルを40 pmの分解能と40dBの信号-雑音比で取得し、従来の周波数分解偶然測定と比較して著しく改善した。 さらに,この手法は,予め実証された差分周波数生成(DFG)で特徴付けが難しいコリニア縮退源に適用できる。 また,観測した位相マッチング関数は,SPDC光子のスペクトル不一致性を最大化するために最適なポンプスペクトルを求めるのに有用であることを示した。 我々は、幅広い光学量子応用のためのSPDC音源のキャラクタリゼーションと調整に、我々の精密スペクトル解析技術が有用であることを期待している。

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