論文の概要: A practical compact source of heralded single photons for simple
detection LIDAR
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.02055v1
- Date: Sun, 5 Sep 2021 12:18:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 02:51:00.829169
- Title: A practical compact source of heralded single photons for simple
detection LIDAR
- Title（参考訳）: 単純検出型LIDARのための隠れた単一光子の実用的小型光源
- Authors: Mateusz P. Mrozowski, John Jeffers, Jonathan D. Pritchard
- Abstract要約: 量子センシング、量子暗号、量子計算といった量子技術はすべて、古典的でない光の特性を利用する。
固定化された単一光子を得るための一般的な経路は、光ファイバの自発4波混合である。
本稿では,コスト効率,コンパクト,モバイルの代替案を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optical quantum technologies such as quantum sensing, quantum cryptography
and quantum computation all utilize properties of non-classical light, such as
precise photon-number and entangled photon-pair states, to surpass technologies
based on the classical light. A common route for obtaining heralded single
photons is spontaneous four-wave mixing in optical fibers, allowing for a
well-defined spatial mode, for high efficiency integration into optical fiber
networks. These fibers are typically pumped using large, commercial, pulsed
lasers requiring high-power (~10 W) pump lasers and are limited to ~MHz
repetition rate. Here we propose a cost-efficient, compact and mobile
alternative. Photon pairs at 660 nm and 960 nm will be created using four-wave
mixing in commercial birefringent optical fiber, pumped using transform limited
picosecond pulses with GHz repetition rates derived from a 785 nm CW laser
diode using cavity-enhanced optical frequency comb generation. The pulses are
predicted to have average power of 275 mW, a peak power of >40 W, and predicted
photon yield of >2000 pairs detected per second. This design will be later
utilized to implement a quantum illumination scheme based on a coincidence
count between idler and signal photons - instead of joint measurement between
signal and idler. This will allow for quantum advantage over classic LIDAR
without the requirement for maintaining an interferometric stability in free
space.
- Abstract（参考訳）: 量子センシング、量子暗号、量子計算といった光学量子技術はすべて、精密光子数や絡み合った光子ペア状態といった非古典光の性質を利用して、古典光に基づく技術を超える。
ヘラルド単一光子を得る一般的な経路は、光ファイバーの自発的4波混合であり、光ファイバーネットワークへの高効率統合のために、空間モードが明確に定義できる。
これらのファイバーは通常、高出力(10W)のポンプレーザーを必要とする大型で商用のパルスレーザーを使用してポンプされる。
本稿では,コスト効率,コンパクト,モバイルの代替案を提案する。
660 nmと960 nmの光子対は商業用複屈折光ファイバの4波混合を用いて作成され、キャビティエンハンス光周波数コム生成を用いた785 nm cwレーザーダイオード由来のghz繰り返し率の変換制限ピコ秒パルスを用いて励起される。
パルスは平均出力275 mw、ピーク出力40 w以上、光子収率は毎秒2000組以上と予測されている。
この設計は後に、信号とアイドラーの合同測定ではなく、アイドラーと信号光子の一致カウントに基づく量子照明スキームを実装するために使用される。
これにより、自由空間における干渉性安定性を維持する必要なしに、古典的なLIDARよりも量子的に有利になる。
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