論文の概要: Size invariant twisted optical modes for efficient generation of higher dimensional quantum states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.02227v1
• Date: Mon, 5 Jul 2021 18:53:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 08:49:04.197671
• Title: Size invariant twisted optical modes for efficient generation of higher dimensional quantum states
• Title（参考訳）: 高次元量子状態の効率的な生成のためのサイズ不変ツイスト光モード
• Authors: Ali Anwar, Shashi Prabhakar, R. P. Singh
• Abstract要約: 完全な光渦ビームは、電荷に依存しない横方向の強度分布を持つ。 POVビームは、光学的操作、イメージング、通信にエキサイティングな応用を見出した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.9797021649273985
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optical vortex beams are profiled as helical wavefronts with a phase singularity carrying an orbital angular momentum (OAM) associated with their spatial distribution. The transverse intensity distribution of a conventional optical vortex has a strong dependence on the carried topological charge. However, perfect optical vortex (POV) beams have their transverse intensity distribution independent of their charge. Such `size-invariant' POV beams have found exciting applications in optical manipulation, imaging and communication. In this article, we investigate the use of POV modes in the efficient generation of high dimensional quantum states of light. We generate heralded single photons carrying OAM using spontaneous parametric down-conversion (SPDC) of POV beams. We show that the heralding efficiency of the SPDC single photons generated with POV pump is greater than that with normal optical vortex beams. The dimensionality of the two-photon OAM states is increased with POV modes in the pump and projective measurements using Bessel-Gaussian vortex modes that give POV, instead of the Laguerre-Gaussian modes.
• Abstract（参考訳）: 光渦ビームは、その空間分布に付随する軌道角運動量(OAM)を持つ位相特異点を持つヘリカル波面としてプロファイルされる。 従来の光渦の横方向の強度分布は、搬送された位相電荷に強く依存する。 しかし、完全光渦(POV)ビームは、電荷に依存しない横方向の強度分布を持つ。 このような「大きさ不変」なPOVビームは、光学的操作、イメージング、通信にエキサイティングな応用を見出した。 本稿では,光の高次元量子状態の効率的な生成におけるPOVモードの利用について検討する。 我々は,POVビームの自発パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)を用いて,OAMを担持するヘラルド単一光子を生成する。 本研究では,povポンプで発生するspdc単一光子の保持効率が,通常の光渦ビームよりも大きいことを示す。 2光子OAM状態の次元は、ポンプ内のPOVモードと、ラゲール・ガウスモードの代わりにPOVを与えるベッセル・ガウス渦モードを用いた射影測定によって増加する。

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