論文の概要: Shaping entangled photons through emulated turbulent atmosphere

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.08650v1
• Date: Thu, 17 Feb 2022 13:26:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-25 12:48:11.302400
• Title: Shaping entangled photons through emulated turbulent atmosphere
• Title（参考訳）: エミュレートされた乱流による絡み合った光子の形成
• Authors: Ronen Shekel, Ohad Lib, Yaron Bromberg, Alon Sardas
• Abstract要約: 我々は、自発パラメトリックダウン変換を励起する明るいレーザービームを用いて、絡み合った光子間の空間的相関を制御し、散乱を補償できることを示す。 我々は、空間光変調器とコルモゴロフの乱流モデルを用いて、実験室の大気乱流をエミュレートし、ポンプ最適化を用いて15倍の周波数で絡み合った光子の信号を強化する。
• 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: Scattering by atmospheric turbulence is one of the main challenges in creating long free-space optical links, and specifically links of entangled photons. Classical compensation methods are hard to apply to entangled photons, due to inherently low signal to noise ratios and the fragility of entanglement. We have recently shown that we can use the bright laser beam that pumps spontaneous parametric down conversion to control the spatial correlations between entangled photons for compensating their scattering. In this work, we apply the pump-shaping technique to compensate for scrambling of correlations between entangled photons that scatter by emulated atmospheric turbulence. We use a spatial light modulator and Kolmogorov's turbulence model to emulate atmospheric turbulence in the lab, and enhance the entangled photons' signal by a factor of fifteen using pump optimization. We show this for both static and dynamic emulated atmosphere, and demonstrate also the compensation of the scattering of a higher-order mode. Our results can open the door towards realizing free-space quantum links with entangled photons, used in applications such as quantum key distribution.
• Abstract（参考訳）: 大気乱流による散乱は、長い自由空間光リンク、特に絡み合った光子のリンクを作成する際の大きな課題の1つである。 古典的な補償法は、本質的に低信号対雑音比と絡み合いの脆弱さのため、絡み合う光子には適用が難しい。 我々は近ごろ、自発パラメトリックダウン変換を励起する明るいレーザービームを用いて、絡み合った光子間の空間的相関を制御し、散乱を補償できることを示した。 本研究では,大気乱流をエミュレートして散乱する絡み合った光子間の相関関係のスクランブル補正にポンプシェーピング法を適用した。 空間光変調器とコルモゴロフの乱流モデルを用いて,ラボ内の大気乱流をエミュレートし,ポンプ最適化による光子絡み込み信号の15倍の精度で増幅する。 本研究では, 静的および動的エミュレート雰囲気の両方に対してこれを示し, 高次モードの散乱の補償も示す。 この結果は、量子鍵分布などのアプリケーションで用いられる絡み合った光子による自由空間量子リンクを実現するための扉を開くことができる。

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