論文の概要: Artificial coherent states of light by multi-photon interference in a single-photon stream

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.15471v2
• Date: Sun, 11 Apr 2021 07:28:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-27 00:57:39.122107
• Title: Artificial coherent states of light by multi-photon interference in a single-photon stream
• Title（参考訳）: 単一光子流における多光子干渉による人工光コヒーレント状態
• Authors: P. Steindl, H. Snijders, G. Westra, E. Hissink, K. Iakovlev, S. Polla, J. A. Frey, J. Norman, A. C. Gossard, J. E. Bowers, D. Bouwmeester, W. L\"offler
• Abstract要約: コヒーレント光学状態は、異なる光子数(フォック)状態の量子重ね合わせからなる。 我々は、近似弱コヒーレント状態を含む、調整可能な光子統計による光の量子状態を作成する。 しかし、生成された人工的な光状態は、光子の量子絡み合いを含むコヒーレント状態よりもはるかに複雑である。
• 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: Coherent optical states consist of a quantum superposition of different photon number (Fock) states, but because they do not form an orthogonal basis, no photon number states can be obtained from it by linear optics. Here we demonstrate the reverse, by manipulating a random continuous single-photon stream using quantum interference in an optical Sagnac loop, we create engineered quantum states of light with tunable photon statistics, including approximate weak coherent states. We demonstrate this experimentally using a true single-photon stream produced by a semiconductor quantum dot in an optical microcavity, and show that we can obtain light with $g^{(2)}(0)\rightarrow1$ in agreement with our theory, which can only be explained by quantum interference of at least 3 photons. The produced artificial light states are, however, much more complex than coherent states, containing quantum entanglement of photons, making them a resource for multi-photon entanglement.
• Abstract（参考訳）: コヒーレント光学状態は異なる光子数(フォック)状態の量子重ね合わせからなるが、それらは直交基底を形成しないため、線形光学によって光子数状態を得ることはできない。 ここでは、光サニャックループにおける量子干渉を用いてランダムな連続した単一光子流を演算することにより、近似弱コヒーレント状態を含む可変光子統計を持つ光の量子状態を生成する。 我々は、光マイクロキャビティにおいて半導体量子ドットによって生成された真の単一光子ストリームを用いてこれを実験的に証明し、少なくとも3光子の量子干渉によってのみ説明できる理論に従って、$g^{(2)}(0)\rightarrow1$の光が得られることを示す。 しかし、生成された人工光状態はコヒーレント状態よりもはるかに複雑であり、光子の量子エンタングルメントを含み、多光子エンタングルメントの資源となっている。

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