論文の概要: Benchmarking single-photon sources from an auto-correlation measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.11370v2
- Date: Wed, 7 Dec 2022 09:07:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 22:28:24.570757
- Title: Benchmarking single-photon sources from an auto-correlation measurement
- Title（参考訳）: 自己相関測定による単一光子源のベンチマーク
- Authors: Pavel Sekatski, Enky Oudot, Patrik Caspar, Rob Thew and Nicolas
Sangouard
- Abstract要約: 与えられた光源が正確に1つの光子を生成する確率は、単光子源をベンチマークする自然な量であることを示す。
我々は、非完全ビームスプリッタ、非同一かつ非ユニット検出効率、暗カウント、その他の不完全性を考慮するために、実際に使用できるツールを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Here we argue that the probability that a given source produces exactly a
single photon is a natural quantity to benchmark single-photon sources as it
certifies the absence of multi-photon components and quantifies the efficiency
simultaneously. Moreover, this probability can be bounded simply from an
auto-correlation measurement -- a balanced beam splitter and two photon
detectors. Such a bound gives access to various non-classicality witnesses that
can be used to certify and quantify Wigner-negativity, in addition to
non-Gaussianity and P-negativity of the state produced by the source. We
provide tools that can be used in practice to account for an imperfect beam
splitter, non-identical and non-unit detection efficiencies, dark counts and
other imperfections, to take finite statistical effects into account without
assuming that identical states are produced in all rounds, and optionally allow
one to remove the detector inefficiencies from the analysis. We demonstrate the
use of the proposed benchmark, non-classicality witness and measure using a
heralded single-photon source based on spontaneous parametric down-conversion.
We report on an average probability that a single photon is produced $\geq
55\%$ and an average measure of the Wigner negativity $\geq 0.004$ with a
confidence level of $1-10^{-10}$.
- Abstract（参考訳）: ここでは、与えられた光源が正確に1つの光子を生成する確率は、多光子成分の欠如を証明し、同時に効率を定量化するため、単光子源をベンチマークする自然な量である。
さらに、この確率は、バランスのとれたビームスプリッターと2つの光子検出器による自己相関測定から単純に境界づけることができる。
このような境界は、情報源が生成する状態の非ガウス性およびP-負性性に加えて、ウィグナー-負性性の証明と定量化に使用できる様々な非古典性証人へのアクセスを与える。
ビームスプリッターの不完全性、非識別性、非単位検出効率、暗数、その他の不完全性を考慮し、全てのラウンドにおいて同一の状態が生成されると仮定することなく有限の統計効果を考慮し、任意に検出器の非効率性を解析から取り除くことができるツールを提供する。
本稿では, 自然パラメトリックダウンコンバージョンに基づく単光子源を用いたベンチマーク, 非古典性証人, 測度の利用を実演する。
我々は、単一の光子を$\geq 55\%$で生成し、信頼度が$1-10^{-10}$のウィグナー負性率$\geq 0.004$の平均測度を報告する。
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