論文の概要: Nonlocal realism tests and quantum state tomography in Sagnac-based
type-II polarization-entanglement SPDC-source
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.04086v2
- Date: Sun, 20 Jun 2021 18:32:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-22 02:47:04.816222
- Title: Nonlocal realism tests and quantum state tomography in Sagnac-based
type-II polarization-entanglement SPDC-source
- Title（参考訳）: Sagnac-based type-II polarization-entanglement SPDC-sourceにおける非局所リアリズム試験と量子状態トモグラフィー
- Authors: Ali Motazedifard, and Seyed Ahmad Madani and J. Jafari Dashkasan and
N. Sobhkhiz Vayaghan
- Abstract要約: 我々は,ベル状態に近い強靭,超高輝度,位相安定な偏光絡み状態を実験的に作成した。
我々はS=2.78 pm 0.01 $という非常に信頼性が高く、非常に強いベル違反を得た。
サニャック構成は、高濃度の絡み合い源に双方向の結晶ポンプの歩留まりを与える。
- 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: We have experimentally created a robust, ultrabright and phase-stable
polarization-entangled state close to maximally entangled Bell-state with $ \%
98 $-fidelity using the type-II spontaneous parametric down-conversion (SPDC)
process in periodically-poled KTiOPO$ _4 $ (PPKTP) collinear crystal inside a
Sagnac interferometer (SI). Bell inequality measurement, Freedman's test, as
the different versions of CHSH inequality, and also visibility test which all
can be seen as the nonlocal realism tests, imply that our created entangled
state shows a strong violation from the classical physics or any
hidden-variable theory. We have obtained very reliable and very strong Bell
violation as $ S=2.78 \pm 0.01 $ with high brightness $ \mathcal{V}_{\rm HV}=
\% (99.969 \pm 0.003) $ and $\mathcal{V}_{\rm DA}= \% (96.751 \pm 0.002) $ and
very strong violation due to Freedman test as $ \delta_{\rm F} = 0.01715 \pm
0.00001 $. Furthermore, using the tomographic reconstruction of quantum states
together a maximum-likelihood-technique (MLT) as the numerical optimization, we
obtain the physical non-negative definite density operator which shows the
nonseparability and entanglement of our prepared state. By having the maximum
likelihood density operator, we calculate some important entanglement-measures
and entanglement entropies. The Sagnac configuration provides bidirectional
crystal pumping yields to high-rate entanglement source which is very
applicable in quantum communication, sensing and metrology as well as quantum
information protocols, and has potential to be used in quantum
illumination-based LIDAR and free-space quantum key distribution (QKD).
- Abstract（参考訳）: 我々は, サニャック干渉計(SI)内のKTiOPO$ _4 $ (PPKTP)コリニア結晶において, タイプIIの自発パラメトリックダウンコンバージョン (SPDC) プロセスを用いて, 最大絡み合うベル状態に近い高強度, 超高輝度, 位相安定な偏光結合状態を実験的に生成した。
ベルの不等式測定、フリードマンの検定、CHSHの不等式の違い、およびこれら全てを非局所的リアリズムテストと見なす可視性テストは、我々の生成した絡み合った状態が古典物理学や隠れ変数理論に強く違反していることを示している。
s=2.78 \pm 0.01 $ with high brightness $ \mathcal{v}_{\rm hv}= \% (99.969 \pm 0.003) $ and $\mathcal{v}_{\rm da}= \% (96.751 \pm 0.002) $ であり、フリードマンテストによる$ \delta_{\rm f} = 0.01715 \pm 0.00001 $ という非常に強い違反がある。
さらに, 量子状態のトモグラフィー再構成と最大相似テクニーク(mlt)を数値最適化として用いることにより, 生成した状態の非分離性と絡み合いを示す物理的非負定密度作用素を得る。
最大極大密度演算子を持つことで、重要な絡み値と絡み値のエントロピーを計算する。
sagnac構成は、量子通信、センシング、メトロロジー、量子情報プロトコルに非常に応用され、量子照明ベースのlidarおよび自由空間量子鍵分布(qkd)で使用される可能性を持つ、高速エンタングルメント源への双方向結晶励起率を提供する。
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