論文の概要: Generation of entangled photons with a second-order nonlinear photonic
crystal and a beam splitter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.00159v2
- Date: Fri, 20 May 2022 03:46:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 20:57:01.020970
- Title: Generation of entangled photons with a second-order nonlinear photonic
crystal and a beam splitter
- Title（参考訳）: 2次非線形フォトニック結晶とビームスプリッタによる絡み合った光子の生成
- Authors: Hiroo Azuma
- Abstract要約: 非線形フォトニック結晶はコヒーレント入射光を圧縮光に変える。
ビームスプリッターは、圧縮された光を2つの異なる方向に飛んでいる絡み合った光線に変換する。
本稿では,BB84量子鍵分布プロトコルへの絡み合った光子の応用について検討する。
- 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 discuss the generation of entangled photons using a nonlinear photonic
crystal and beam splitter. In our method, the photonic crystal is assumed to be
composed of a material with a large second-order nonlinear optical
susceptibility $\chi^{(2)}$. Our proposal relies on two facts: (1) A nonlinear
photonic crystal changes coherent incident light into squeezed light. (2) A
beam splitter transforms the squeezed light into entangled light beams flying
in two different directions. We estimate the yield efficiency of pairs of
entangled photons per pulse of the very weak coherent light for our method at
$0.0783$ for a specific concrete example. Our method is more effective because
the conversion efficiency (entangled biphotons per incident pump photons) in
the spontaneous parametric downconversion is of the order of $4\times 10^{-6}$.
The only drawback is that it requires very fine tuning of the frequency of
signal photons fed into the photonic crystal; for example, an adjustment is
given by $\Delta\nu=3.11\times 10^{8}$ Hz for the signal light of
$\nu=3.23\times 10^{14}$ Hz. We investigate the application of entangled
photons produced by our method to the BB84 quantum key distribution protocol,
and we explore how to detect an eavesdropper. We suggest that our method is
promising for decoy-state quantum key distribution using weak coherent light.
- Abstract（参考訳）: 非線形フォトニック結晶とビームスプリッタを用いた絡み合った光子の生成について論じる。
この方法では、フォトニック結晶は、大きな2階非線形光受容率$\chi^{(2)}$の材料からなると仮定される。
1) 非線形フォトニック結晶はコヒーレントな入射光を圧縮光に変化させる。
2)ビームスプリッタは、圧縮された光を2方向を飛行する絡み合った光線に変換する。
特定の具体例に対して, 非常に弱いコヒーレント光のパルス当たりの絡み合った光子の対の収率を0.0783ドルと見積もった。
自発的パラメトリックダウンコンバージョンにおける変換効率(インシデントポンプ光子当たりの2光子絡み合い)は4\times 10^{-6}$であるので、より効果的である。
唯一の欠点は、フォトニック結晶に供給される信号光子の周波数を非常に微調整する必要があることである。例えば、$\Delta\nu=3.11\times 10^{8}$ Hz の信号光に対して $\nu=3.23\times 10^{14}$ Hz の調整が与えられる。
本稿では,bb84量子鍵分散プロトコルにおける絡み合った光子の応用について検討し,盗聴者の検出方法について検討する。
我々は,弱コヒーレント光を用いたデコイ状態量子鍵分布法を提案する。
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