論文の概要: Few-cycle vacuum squeezing in nanophotonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.06768v1
• Date: Tue, 18 Jan 2022 06:50:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-28 20:56:03.860162
• Title: Few-cycle vacuum squeezing in nanophotonics
• Title（参考訳）: ナノフォトニクスにおける真空スクイーズ
• Authors: Rajveer Nehra, Ryoto Sekine, Luis Ledezma, Qiushi Guo, Robert M. Gray, Arkadev Roy, and Alireza Marandi
• Abstract要約: 光の最も基本的な量子状態の1つは真空圧縮であり、その1つが標準の量子ノイズ限界より小さい。 光サイクルのみをサポートする25Hz以上の帯域幅にまたがる圧縮状態を生成する。 このレベルのスクイーズ処理は、幅広い量子情報システムに対する要求を超越している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: One of the most fundamental quantum states of light is squeezed vacuum, in which noise in one of the quadratures is less than the standard quantum noise limit. Significant progress has been made in the generation of optical squeezed vacuum and its utilization for numerous applications. However, it remains challenging to generate, manipulate, and measure such quantum states in nanophotonics with performances required for a wide range of scalable quantum information systems. Here, we overcome this challenge in lithium niobate nanophotonics by utilizing ultrashort-pulse phase-sensitive amplifiers for both generation and all-optical measurement of squeezed states on the same chip. We generate a squeezed state spanning over more than 25 THz of bandwidth supporting only a few optical cycles, and measure a maximum of 4.9 dB of squeezing ($\sim$11 dB inferred). This level of squeezing surpasses the requirements for a wide range of quantum information systems. Our results on generation and measurement of few-optical-cycle squeezed states in nanophotonics enable a practical path towards scalable quantum information systems with THz clock rates and open opportunities for studying non-classical nature of light in the sub-cycle regime.
• Abstract（参考訳）: 最も基本的な光量子状態の1つは圧縮真空であり、四倍子の1つのノイズは標準の量子雑音限界よりも小さい。 光学スクイーズ真空の生成と多くの応用において重要な進歩がもたらされている。 しかし、幅広いスケーラブルな量子情報システムに必要な性能を持つナノフォトニクスにおいて、そのような量子状態の生成、操作、測定は依然として困難である。 ここでは、ニオブ酸リチウムナノフォトニクスにおけるこの課題を、同じチップ上での圧縮状態の生成および全光学的測定に超短パルス位相感度増幅器を用いて克服する。 数回の光サイクルのみをサポートする25 THz以上の帯域幅にまたがる圧縮状態を生成し、最大4.9 dBのスクイーズ($\sim$11 dB inferred)を測定する。 このレベルのスクイーズ処理は、幅広い量子情報システムに対する要求を超越している。 ナノフォトニクスにおける光サイクル励起状態の生成と測定は、THzクロックレートとサブサイクル系における光の古典的性質を研究するためのオープンな機会を有するスケーラブルな量子情報システムへの実践的な道のりを可能にした。

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