論文の概要: Generation of sub-MHz and spectrally-bright biphotons from hot atomic
vapors with a phase mismatch-free scheme
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.04893v3
- Date: Tue, 2 Feb 2021 16:17:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-21 08:16:53.385050
- Title: Generation of sub-MHz and spectrally-bright biphotons from hot atomic
vapors with a phase mismatch-free scheme
- Title（参考訳）: 位相ミスマッチフリーな熱原子蒸気からのサブmhz・スペクトルbrightバイフォトンの生成
- Authors: Chia-Yu Hsu, Yu-Sheng Wang, Jia-Mou Chen, Fu-Chen Huang, Yi-Ting Ke,
Emily Kay Huang, Weilun Hung, Kai-Lin Chao, Shih-Si Hsiao, Yi-Hsin Chen,
Chih-Sung Chuu, Ying-Cheng Chen, Yong-Fan Chen, and Ite A. Yu
- Abstract要約: 我々は全コプロパゲーション方式を用いて熱水蒸気から二光子を生成する。
この研究における双光子線幅は桁違いに調整可能である。
これは今までで最も狭い線幅であり、様々な種類の単モード複光子の中では最も狭い線幅である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8640137420505116
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We utilized the all-copropagating scheme, which maintains the phase-match
condition, in the spontaneous four-wave mixing (SFWM) process to generate
biphotons from a hot atomic vapor. The scheme enables our biphotons not only to
surpass those in the previous works of hot-atom SFWM, but also to compete with
the biphotons that are generated by either the cold-atom SFWM or the
cavity-assisted spontaneous parametric down conversion. The biphoton linewidth
in this work is tunable for an order of magnitude. As we tuned the linewidth to
610 kHz, the maximum two-photon correlation function, $g_{s,as}^{(2)}$, of the
biphotons is 42. This $g_{s,as}^{(2)}$ violates the Cauchy-Schwartz inequality
for classical light by 440 folds, and demonstrates that the biphotons have a
high purity. The generation rate per linewidth of the 610-kHz biphoton source
is 1,500 pairs/(s$\cdot$MHz), which is the best result of all the sub-MHz
biphoton sources in the literature. By increasing the pump power by 16 folds,
we further enhanced the generation rate per linewidth to 2.3$\times$10$^4$
pairs/(s$\cdot$MHz), while the maximum $g_{s,as}^{(2)}$ became 6.7. In
addition, we are able to tune the linewidth down to 290$\pm$20 kHz. This is the
narrowest linewidth to date, among all the various kinds of single-mode
biphotons.
- Abstract（参考訳）: 熱水蒸気から2光子を生成するために, 位相整合状態を維持する全共役方式を, 自然発生4波混合(SFWM)プロセスで利用した。
この手法により, 従来のホットアトムsfwmの手法を超越するだけでなく, コールドアトムsfwmまたはキャビティ支援の自発的パラメトリックダウン変換によって生成されるバイフォトンと競合することができる。
この研究における双光子線幅は桁違いに調整可能である。
直線幅を610kHzに調整すると、双光子の最大2光子相関関数$g_{s,as}^{(2)}$は42である。
この$g_{s,as}^{(2)}$ は古典光に対するコーシー=シュワルツの不等式を 440 倍に破っており、双光子が高い純度を持つことを証明している。
610kHzの2光子源の線幅当たりの発生率は1500対/(s$\cdot$MHz)であり、これは文学における全てのサブMHzの2光子源の最良の結果である。
ポンプの出力を16倍に増やすことで、1ライン幅当たりの発電速度をさらに2.3$\times$10$^4$ pairs/(s$\cdot$mhz)に向上させ、最大$g_{s,as}^{(2)}$は6.7になった。
さらに、ライン幅を290$\pm$20 kHzに調整することができます。
これは、これまでで最も狭い線幅であり、様々な種類のシングルモードバイフォトンの1つである。
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