論文の概要: A general framework for multimode Gaussian quantum optics and photo-detection: application to Hong-Ou-Mandel interference with filtered heralded single photon sources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.05991v1
• Date: Thu, 10 Dec 2020 21:40:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-21 05:38:01.032768
• Title: A general framework for multimode Gaussian quantum optics and photo-detection: application to Hong-Ou-Mandel interference with filtered heralded single photon sources
• Title（参考訳）: マルチモードガウス量子光学と光検出の一般的な枠組み:フィルター付き単一光子源を用いたホン・ウー・マンデル干渉への応用
• Authors: Oliver F. Thomas, Will McCutcheon, Dara P. S. McCutcheon
• Abstract要約: パラメトリック光子源のマンデル干渉可視性に及ぼすスペクトルおよび光子数不純物の影響について検討した。 いずれのスペクトル不純物においても、光子発生率の増大は干渉可視性を低下させる。 スペクトルの厳密なフィルタリングは、スペクトル純度を強制し、低消費電力での干渉可視性を高めるのに有効であるが、誘導光子数不純物はポンプパワーによる干渉可視性と遮蔽効率を低下させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: The challenging requirements of large scale quantum information processing using parametric heralded single photon sources involves maximising the interference visibility whilst maintaining an acceptable photon generation rate. By developing a general theoretical framework that allows us to include large numbers of spatial and spectral modes together with linear and non-linear optical elements, we investigate the combined effects of spectral and photon number impurity on the measured Hong--Ou--Mandel interference visibility of parametric photon sources, considering both threshold and number resolving detectors, together with the effects of spectral filtering. We find that for any degree of spectral impurity, increasing the photon generation rate necessarily decreases the interference visibility, even when using number resolving detection. While tight spectral filtering can be used to enforce spectral purity and increased interference visibility at low powers, we find that the induced photon number impurity results in a decreasing interference visibility and heralding efficiency with pump power, while the maximum generation rate is also reduced.
• Abstract（参考訳）: パラメトリックヘラルド単一光子源を用いた大規模量子情報処理の課題要件は、許容される光子発生率を維持しながら干渉の可視性を最大化することである。 線形および非線形光学素子と多数の空間およびスペクトルモードを併用できる一般的な理論的枠組みを考案し、スペクトルおよび光子数の不純物がパラメトリック光子源の計測されたhong-ou-mandel干渉の可視性に及ぼす影響を、しきい値と数分解検出器の両方を、スペクトルフィルタリングの影響と合わせて検討した。 いずれのスペクトル不純物においても、光子発生率の増加は、数分解検出を用いても干渉可視性を低下させる。 低出力でのスペクトル純度と干渉視認性の向上のためには, 強いスペクトルフィルタリングを用いることができるが, 誘導光子数不純物は, ポンプ動力による干渉視認性および保持効率を低下させ, 最大生成率も低下させる。

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