論文の概要: Broadband photon pair generation from a single lithium niobate microcube

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.08489v1
• Date: Fri, 17 Sep 2021 12:04:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-14 11:36:37.554966
• Title: Broadband photon pair generation from a single lithium niobate microcube
• Title（参考訳）: 単一ニオブ酸リチウムマイクロキューブからの広帯域光子対生成
• Authors: Ngoc My Hanh Duong, Gregoire Saerens, Flavia Timpu, Maria Teresa Buscaglia, Vincenzo Buscaglia, Andrea Morandi, Jolanda S. Muller, Andreas Maeder, Fabian Kaufmann, Alexander Sonltsev, and Rachel Grange
• Abstract要約: 電気通信波長における非定常ニオブ酸リチウムマイクロキューブからの光子対の生成を実証した。 4ミクロンサイズの単一マイクロキューブから得られる最大光子対生成速度は80Hzであり、単位体積あたり1.2GHz/Wmの効率が得られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.60602838972598
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Nonclassical light sources are highly sought after as they are an integral part of quantum communication and quantum computation devices. Typical sources rely on bulk crystals that are not compact and have limited bandwidth due to phase-matching conditions. In this work, we demonstrate the generation of photon pairs from a free-standing lithium niobate microcube at the telecommunication wavelength through the spontaneous parametric down-conversion process. The maximum photon pair generation rate obtained from a single microcube with the size of ~4 microns is ~80 Hz, resulting in an efficiency of ~1.2 GHz/Wm per unit volume, which is an order of magnitude higher than the efficiency of photon-pair generation in bulky nonlinear crystals. The microcubes are synthesized through a solvothermal method, offering the possibility for scalable devices via bottom-up assembly. Our work constitutes an important step forward in the realization of compact nonclassical light sources with broadband tunability for various applications in quantum communication, quantum computing, and quantum metrology.
• Abstract（参考訳）: 非古典的な光源は、量子通信や量子計算装置の不可欠な部分であるため、非常に求められている。 典型的なソースはコンパクトではなく、位相整合条件のため帯域幅が限られているバルク結晶に依存している。 本研究では, 自発パラメトリックダウンコンバージョンプロセスを通じて, 遠隔通信波長における非定常ニオブ酸リチウムマイクロキューブからの光子対の生成を実証する。 4ミクロン程度の大きさの単一マイクロキューブから得られる最大光子対生成速度は ~80 hz であり、単位体積あたり 1.2 ghz/wm の効率となり、これはかさばる非線形結晶における光子対生成の効率よりも桁違いに高い。 マイクロキューブはソルボサーマル法で合成され、ボトムアップ組立体によるスケーラブルなデバイスの可能性を提供する。 我々の研究は、量子通信、量子コンピューティング、量子気象学における様々な応用のために、ブロードバンド可変性を持つコンパクトな非古典光源の実現において重要な一歩となる。

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