論文の概要: Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.07425v1
- Date: Mon, 14 Jun 2021 13:39:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-26 17:49:09.037920
- Title: Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip
- Title（参考訳）: フォトニックチップ上でのスクイーズ光のトポロジカル保護
- Authors: Ruo-Jing Ren, Yong-Heng Lu, Ze-Kun Jiang, Jun Gao, Wen-Hao Zhou, Yao
Wang, Zhi-Qiang Jiao, Xiao-Wei Wang, Alexander S. Solntsev, Xian-Min Jin
- Abstract要約: 集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。
シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.71663911863411
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Squeezed light is a critical resource in quantum sensing and information
processing. Due to the inherently weak optical nonlinearity and limited
interaction volume, considerable pump power is typically needed to obtain
efficient interactions to generate squeezed light in bulk crystals. Integrated
photonics offers an elegant way to increase the nonlinearity by confining light
strictly inside the waveguide. For the construction of large-scale quantum
systems performing many-photon operations, it is essential to integrate various
functional modules on a chip. However, fabrication imperfections and
transmission crosstalk may add unwanted diffraction and coupling to other
photonic elements, reducing the quality of squeezing. Here, by introducing the
topological phase, we experimentally demonstrate the topologically protected
nonlinear process of spontaneous four-wave mixing enabling the generation of
squeezed light on a silica chip. We measure the cross-correlations at different
evolution distances for various topological sites and verify the non-classical
features with high fidelity. The squeezing parameters are measured to certify
the protection of cavity-free, strongly squeezed states. The demonstration of
topological protection for squeezed light on a chip brings new opportunities
for quantum integrated photonics, opening novel approaches for the design of
advanced multi-photon circuits.
- Abstract（参考訳）: スクイーズド光は量子センシングと情報処理において重要な資源である。
本質的に弱い光学的非線形性と限られた相互作用量のため、バルク結晶中の収縮光を生成するための効率的な相互作用を得るためには、ポンプパワーが必要とされる。
集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。
多光子演算を行う大規模量子システムの構築には、チップに様々な機能モジュールを統合することが不可欠である。
しかし、製造の不完全さと透過クロストークによって他のフォトニック素子に不必要な回折とカップリングが加えられ、スクイーズの品質が低下する可能性がある。
ここでは, トポロジカル位相を導入することにより, シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合の位相的に保護された非線形過程を実験的に実証する。
様々なトポロジカルな地点で異なる進化距離で相互相関を測り,非古典的特徴を高い忠実度で検証する。
スクイーズパラメータは、キャビティフリーで強い圧縮状態の保護を認証するために測定される。
チップ上の励起光に対するトポロジカル保護の実証は、量子集積フォトニクスの新しい機会をもたらし、先進多光子回路の設計のための新しいアプローチを開く。
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