論文の概要: Splitting indistinguishable photons: Using linear optics to exceed the
limit of photon blockade
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.04555v2
- Date: Mon, 30 May 2022 14:01:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 08:38:42.774804
- Title: Splitting indistinguishable photons: Using linear optics to exceed the
limit of photon blockade
- Title（参考訳）: 分離不可分光子:光子封鎖の限界を超える線形光学を用いて
- Authors: Harjot Singh, Edo Waks
- Abstract要約: 線形光学を適切に利用することにより,非線形光学プロセスの効率を1光子レベルで向上できることを示す。
結果は光子を用いた量子情報処理に影響を及ぼす可能性がある。
- 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: Photon-photon interactions are an essential requirement of quantum photonic
information processing. One way to generate these interactions is to utilize an
atom strongly coupled to an optical cavity. This system exhibits the photon
blockade effect which enables single photon switching and creation of
non-classical light. But the nonlinear effects enabled by this system suffer
from a fundamental time-bandwidth constraint. For the the simple case of
splitting an input pulse of two indistinguishable photons, this constraint
imposes a limit on the efficiency of routing photons to different output ports.
We show that this limit can be exceeded by combining the strongly-coupled atom
with linear optics. By optimizing the unitary of the linear optical
transformation, we achieve improved splitting efficiency for both un-entangled
and entangled photons. Our results suggest that it may be possible to improve
the efficiency of nonlinear optical processes at the single photon level by
making suitable use of linear optics. These results could have implications for
quantum information processing with photons.
- Abstract（参考訳）: 光子-光子相互作用は量子フォトニック情報処理の必須条件である。
これらの相互作用を生成する一つの方法は、光学キャビティに強く結合した原子を利用することである。
このシステムは、単一光子スイッチと非古典光の生成を可能にする光子遮断効果を示す。
しかし、このシステムによって実現される非線形効果は、基本的な時間帯域幅制約に苦しむ。
2つの区別できない光子の入力パルスを分割する単純な場合、この制約は異なる出力ポートへの光子のルーティング効率に制限を与える。
この限界は、強く結合した原子と線形光学を組み合わせることで超えることができる。
線形光変換のユニタリを最適化することにより、エンタングル光子とエンタングル光子の分割効率が向上した。
この結果から,線形光学を適切に利用することにより,非線形光学プロセスの効率を1光子レベルで向上できる可能性が示唆された。
これらの結果は光子による量子情報処理に影響を及ぼす可能性がある。
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