論文の概要: Quantum-inspired terahertz spectroscopy with visible photons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.02759v1
- Date: Thu, 5 Nov 2020 11:11:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 05:25:58.500832
- Title: Quantum-inspired terahertz spectroscopy with visible photons
- Title(参考訳): 可視光子を用いた量子インスピレーションテラヘルツ分光
- Authors: Mirco Kutas, Bj\"orn Haase, Jens Klier, Daniel Molter and Georg von
Freymann
- Abstract要約: テラヘルツ分光法は、物質の異なる異性体を同定し、薬物の識別と有害物質の検出を可能にする。
これらの有用な応用にもかかわらず、テラヘルツ分光法はまだ技術的に要求されるテラヘルツ放射の検出に悩まされている。
ここでは、テラヘルツ分光の最初の実演について報告し、サンプルはテラヘルツアイドラー光子と相互作用する。
- 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: Terahertz spectroscopy allows for identifying different isomers of materials,
for drug discrimination as well as for detecting hazardous substances. As many
dielectric materials used for packaging are transparent in the terahertz
spectral range, substances might even be identified if packaged. Despite these
useful applications, terahertz spectroscopy suffers from the still technically
demanding detection of terahertz radiation. Thus, either coherent
time-domain-spectroscopy schemes employing ultrafast pulsed lasers or
continuous-wave detection with photomixers requiring two laser systems are used
to circumvent the challenge to detect such low-energetic radiation without
using cooled detectors. Here, we report on the first demonstration of terahertz
spectroscopy, in which the sample interacts with terahertz idler photons, while
only correlated visible signal photons are detected - a concept inspired by
quantum optics. To generate these correlated signal-idler photon pairs, a
periodically poled lithium niobate crystal and a 660 nm continuous-wave pump
source are used. After propagating through a single-crystal nonlinear
interferometer, the pump photons are separated from the signal radiation by
highly efficient and narrowband volume Bragg gratings. An uncooled scientific
CMOS camera detects the frequency-angular spectra of the remaining visible
signal and reveals terahertz-spectral information in the Stokes as well as the
anti-Stokes part of collinear forward generation. Neither cooled detectors nor
expensive pulsed lasers for coherent detection are required. We demonstrate
spectroscopy on the well-known absorption features in the terahertz spectral
range of $\alpha$-lactose monohydrate and para-aminobenzoic acid by detecting
only visible photons.
- Abstract(参考訳): テラヘルツ分光法は、異なる物質の異性体を特定し、薬物の識別や有害物質の検出を可能にする。
包装に用いられる多くの誘電体材料はテラヘルツスペクトルの範囲で透明であるため、パッケージ化されると物質が識別されることもある。
これらの有用な応用にもかかわらず、テラヘルツ分光法はまだ技術的に要求されるテラヘルツ放射の検出に悩まされている。
したがって、超高速パルスレーザーを用いたコヒーレント時間領域分光法と、2つのレーザーシステムを必要とする光ミキサーを用いた連続波検出法は、冷却検出器を使わずにそのような低エネルギー放射を検出する難題を回避するために用いられる。
ここでは、テラヘルツ分光の最初のデモンストレーションについて報告し、サンプルはテラヘルツアイドラー光子と相互作用し、相関した可視光子のみが検出される。
これらの相関信号アイドラー光子対を生成するには、周期的に分極されたニオブ酸リチウム結晶と660nm連続波ポンプ源を用いる。
単結晶非線形干渉計を介して伝播した後、ポンプ光子を信号放射から高効率で狭帯域体積ブラッグ格子により分離する。
非冷却科学的cmosカメラは、残りの可視信号の周波数-角スペクトルを検出し、ストークスおよびコリニアフォワード生成のアンチストークス部分のテラヘルツスペクトル情報を明らかにする。
冷却検出器やコヒーレント検出のための高価なパルスレーザーは必要ない。
可視光子のみを検出することにより, テラヘルツスペクトル領域のよく知られた吸収特性について, $\alpha$-lactose monohydrate およびpara-aminobenzoic acid の分光を行った。
関連論文リスト
- Terahertz Quantum Imaging [0.0]
テラヘルツスペクトル領域(1.5 THz中心周波数)における振幅・位相感度イメージングの実証
これにより、テラヘルツスペクトル情報を標準CMOSカメラで冷却することなく確実に検出することができる。
本研究は, 撮像過程の数値シミュレーションとよく一致し, カメラが存在しないスペクトル領域に対処する上で, この手法の潜在的可能性を示すものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-05T14:59:29Z) - On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
多光子干渉は光量子技術の中心にある。
そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。
ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-14T18:16:49Z) - Quantum Fourier-transform infrared spectroscopy in the fingerprint
region [0.5964436882344729]
実験は5馬またはテラヘルツ領域の波長に制限されており、1500-500cm-1のいわゆる指紋領域では実現されていない。
指紋領域における量子フーリエ変換赤外分光(QFTIR)の実験的実証を報告する。
これらの結果は、量子技術に基づく新しい形態の分光デバイスへの道を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-27T08:07:29Z) - Mid-infrared homodyne balanced detector for quantum light
characterization [52.77024349608834]
中赤外域で作動する新しい平衡ホモダイン検出器の特性について述べる。
実験結果を,自由空間量子通信などの量子技術への応用の可能性の観点から考察する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-16T11:08:50Z) - Achieving two-dimensional optical spectroscopy with temporal and
spectral resolution using quantum entangled three photons [0.0]
単色励起による時間分解光子分光法について検討した。
信号は、結合時間分解能とスペクトル分解能のフーリエ制限を受けない。
これは、複数の電子状態が狭いエネルギー範囲内に存在している複雑な分子系を研究するのに役立つと期待されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-08T03:56:10Z) - Detecting spins with a microwave photon counter [0.0]
マイクロ波周波数およびミリケルビン温度での蛍光によるシリコン中のドナースピンの小さなアンサンブルの検出を実証した。
少数のスピンの磁気共鳴分光法として,蛍光検出の可能性について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-02T10:12:48Z) - Auto-heterodyne characterization of narrow-band photon pairs [68.8204255655161]
ビームスプリッタで非退化光子対が干渉したときの時間相関ビート音を検出することで光子対関節スペクトルを測定する手法について述べる。
この技術は光子の対を特徴づけるのに適しており、それぞれが単一の原子種と相互作用できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-08T18:21:30Z) - Position-controlled quantum emitters with reproducible emission
wavelength in hexagonal boron nitride [45.39825093917047]
低次元層状材料中の単一光子エミッタ(SPE)は、最近、統合と極端に小型化の見地から大きな関心を集めている。
ここでは、選択された場所で電子ビームによって活性化される高純度合成六方晶窒化ホウ素(hBN)中のSPEを実証する。
本研究は,2次元材料における同一量子エミッタに基づくトップダウン集積デバイスの実現に向けた重要なステップである。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-24T17:20:19Z) - Quantum metamaterial for nondestructive microwave photon counting [52.77024349608834]
弱い非線形メタマテリアルに基づいてマイクロ波領域で動作する単一光子検出器の設計を提案する。
単光子検出の忠実度はメタマテリアルの長さとともに増加し,実験的に現実的な長さで接近することを示す。
光領域で動作する従来の光子検出器とは対照的に、光子検出により光子を破壊せず、光子波束を最小限に乱す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-13T18:00:03Z) - Spectrally reconfigurable quantum emitters enabled by optimized fast
modulation [42.39394379814941]
色中心、希土類イオン、量子ドットなどの固体プラットフォームにおけるスペクトル制御は、チップ上のそのような応用を実現する上で魅力的である。
単一光子放射のスペクトル工学における周波数変調光遷移の利用を提案する。
その結果,周波数変調は単一光子のスペクトル特性と時間特性に対して前例のない制御を施した新しい光状態を生成するための強力な手法であることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-27T18:24:35Z) - Phase-sensitive nuclear target spectroscopy (PHANTASY) [0.0]
M"オスバウアー核は硬X線エネルギーにおいて非常に狭い共鳴を特徴とする。
現在のX線源での直接分光は、送信されたX線パルスの広い帯域幅のために困難である。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-22T09:49:54Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。