論文の概要: Experimental Fock-State Bunching Capability of Non-Ideal Single-Photon States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.08544v2
• Date: Tue, 25 May 2021 09:23:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-20 18:44:11.056266
• Title: Experimental Fock-State Bunching Capability of Non-Ideal Single-Photon States
• Title（参考訳）: 非理想的単光子状態のフォック状態束縛特性
• Authors: P. Zapletal, T. Darras, H. Le Jeannic, A. Cavaill\`es, G. Guccione, J. Laurat, R. Filip
• Abstract要約: 単一光子源に対して,極端に束縛された事象を量子化器として位相空間干渉を用いるFock-state bunching機能を実験的に導入する。 我々の研究は、単一光子源に対する新しい集合的ベンチマークと、それに続く厳密なアプリケーションでの使用を実証する。
• 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: Advanced quantum technologies, as well as fundamental tests of quantum physics, crucially require the interference of multiple single photons in linear-optics circuits. This interference can result in the bunching of photons into higher Fock states, leading to a complex bosonic behaviour. These challenging tasks timely require to develop collective criteria to benchmark many independent initial resources. Here we determine whether n independent imperfect single photons can ultimately bunch into the Fock state $|n \rangle$. We thereby introduce an experimental Fock-state bunching capability for single-photon sources, which uses phase-space interference for extreme bunching events as a quantifier. In contrast to autocorrelation functions, this operational approach takes into account not only residual multi-photon components but also vacuum admixture and the dispersion of the individual photon statistics. We apply this approach to high-purity single photons generated from an optical parametric oscillator and show that they can lead to a Fock-state capability of at least 14. Our work demonstrates a novel collective benchmark for single-photon sources and their use in subsequent stringent applications.
• Abstract（参考訳）: 先進的な量子技術と量子物理学の基礎的なテストは、線形光学回路において複数の単一光子の干渉を必要とする。 この干渉により、光子がより高いフォック状態へと束ねられ、複雑なボソニックな振る舞いが引き起こされる。 これらの困難なタスクは、多くの独立した初期リソースをベンチマークするための集合的な基準をタイムリーに開発する必要がある。 ここで n 個の独立不完全光子が最終的に Fock 状態 $|n \rangle$ にまとめられるかどうかを決定する。 そこで本研究では, 位相空間干渉を量子化器として用いる単一光子源に対して, 実験的なフォック状態束縛機能を導入する。 自己相関関数とは対照的に、この操作アプローチは残差多光子成分だけでなく真空混和や個々の光子統計の分散も考慮に入れている。 この手法を光パラメトリック発振器から発生する高純度単一光子に適用し、少なくとも14のフォック状態に導かれることを示す。 本研究は,単一光子源に対する新しい集合的ベンチマークと,それに続く厳密なアプリケーションでの利用を実証する。

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