論文の概要: Spectral compression and entanglement reduction in the cascaded biphoton state with cavities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.09098v1
• Date: Mon, 19 Apr 2021 07:40:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 04:59:25.304539
• Title: Spectral compression and entanglement reduction in the cascaded biphoton state with cavities
• Title（参考訳）: キャビティを有するカスケード二光子状態におけるスペクトル圧縮と絡み合い低減
• Authors: Y.-E Wong, N.-Y. Tsai, W. S. Hiew, and H. H. Jen
• Abstract要約: 両光子源のスペクトル圧縮を外部キャビティを用いて検討し,周波数エンタングルメントエントロピーの減少を示す。 その結果、原子ベースの量子メモリの性能を向上できる外部キャビティを持つ双光子源の能力とポテンシャルが示された。
• 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: The cascaded biphoton state generated from a cold atomic ensemble presents one of the strongly correlated resources that can preserve and relay quantum information. Under the four-wave mixing condition, the emitted signal and idler photons from the upper and lower excited states become highly correlated in their traveling directions and entangled in continuous frequency spaces. In this system, we theoretically study the spectral compression of the biphoton source using an external cavity and show the reduction in its frequency entanglement entropy. This indicates, respectively, an improved light absorption efficiency for the idler photon as well as an almost pure biphoton source which is useful in optical quantum networks. We further investigate the limit of the spectral compression that can be achieved by using multiple cavities. Our results show the capability and potential of the biphoton source with external cavities, where the performance of atom-based quantum memory can be enhanced and the entanglement property can be manipulated by tailoring the spectral compression.
• Abstract（参考訳）: 冷原子アンサンブルから生じるカスケード二光子状態は、量子情報の保存と中継が可能な強い相関を持つ資源の1つである。 4波混合条件下では、上下の励起状態から放出される信号とアイドラー光子は、その進行方向において高い相関関係となり、連続周波数空間で絡み合う。 本システムでは,外部キャビティを用いたbiphoton源のスペクトル圧縮を理論的に検討し,周波数絡みエントロピーの低減を示す。 これは、アイドラー光子に対する光吸収効率の向上と、光量子ネットワークで有用なほぼ純粋な二光子源であることを示している。 本研究では,複数のキャビティを用いて実現可能なスペクトル圧縮の限界についてさらに検討する。 その結果,外部キャビティを持つ2光子源の性能とポテンシャルを示し,原子ベースの量子メモリの性能を高め,スペクトル圧縮を調整して絡み合い特性を制御できることを示した。

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