論文の概要: Single-photon sources based on asymmetric spatial multiplexing with
optimized inputs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.00756v1
- Date: Sat, 2 Oct 2021 08:40:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 17:59:27.135158
- Title: Single-photon sources based on asymmetric spatial multiplexing with
optimized inputs
- Title（参考訳）: 最適化入力を用いた非対称空間多重化に基づく単一光子源
- Authors: Peter Adam, Ferenc Bodog, Matyas Koniorczyk, and Matyas Mechler
- Abstract要約: 我々は、一般的な非対称ルータで実現された非対称空間多重化に基づいて、周期的な単一光子源を解析する。
最先端のバルク光学素子で実現した場合、原理上は最も高い単光子確率が0.935である。
- 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: We develop a statistical theory describing the operation of multiplexed
single-photon sources equipped with photon-number-resolving detectors that
includes the potential use of different input mean photon numbers in each of
the multiplexed units. This theory accounts for all relevant loss mechanisms
and allows for the maximization of the single-photon probabilities under
realistic conditions by optimizing the different input mean photon numbers
unit-wise and the detection strategy that can be defined in terms of actual
detected photon numbers. We apply this novel description to analyze periodic
single-photon sources based on asymmetric spatial multiplexing realized with
general asymmetric routers. We show that optimizing the different input mean
photon numbers results in maximal single-photon probabilities higher than those
achieved by using optimal identical input mean photon numbers in this setup. We
identify the parameter ranges of the system for which the enhancement in the
single-photon probability for the various detection strategies is relevant. An
additional advantage of the unit-wise optimization of the input mean photon
numbers is that it can result in the decrease of the optimal system size needed
to maximize the single-photon probability. We find that the highest
single-photon probability that our scheme can achieve in principle when
realized with state-of-the-art bulk optical elements is 0.935. This is the
highest one to our knowledge that has been reported thus far in the literature
for experimentally realizable single-photon sources.
- Abstract（参考訳）: 我々は、各多重化単位において異なる入力平均光子数の潜在的使用を含む光子数分解検出器を備えた多重化単一光子源の動作を記述する統計理論を開発する。
この理論は、全ての関連する損失機構を考慮し、異なる入力平均光子数を単位的に最適化し、実際の検出光子数で定義できる検出戦略により、現実的な条件下での単一光子確率の最大化を可能にする。
一般の非対称ルータで実現される非対称空間多重化に基づく周期的単光子源の解析に,この新しい記述を適用する。
異なる入力平均光子数を最適化すると、この設定で最適に同一の入力平均光子数を用いることで得られる最大単光子確率が向上することを示した。
種々の検出戦略において,単一光子確率の増大が関係するシステムのパラメータ範囲を同定する。
入力平均光子数の単位値最適化のさらなる利点は、単一光子確率を最大化するのに必要な最適システムサイズを減少させることである。
現状のバルク光学素子で実現した場合、原理上は最も高い単光子確率が0.935であることがわかった。
これは、実験的に実現可能な単一光子源の文献でこれまでに報告されている我々の知識の最も高いものである。
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