論文の概要: A multipair-free source of entangled photons in the solid state
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.17077v1
- Date: Thu, 31 Mar 2022 14:50:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 05:02:12.722614
- Title: A multipair-free source of entangled photons in the solid state
- Title（参考訳）: 固体中における絡み合った光子のマルチペアフリー源
- Authors: Julia Neuwirth, Francesco Basso Basset, Michele B. Rota, Jan-Gabriel
Hartel, Marc Sartison, Saimon F. Covre da Silva, Klaus D. J\"ons, Armando
Rastelli, and Rinaldo Trotta
- Abstract要約: 多光子放出は、通常、古典的でない光源によって生成される光子の絡み合いの程度を減少させる。
量子放出器はこのハードルを克服する可能性を持っているが、今のところ、多光子放射が絡み合いの質に与える影響は詳細には解決されていない。
- 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: Unwanted multiphoton emission commonly reduces the degree of entanglement of
photons generated by non-classical light sources and, in turn, hampers their
exploitation in quantum information science and technology. Quantum emitters
have the potential to overcome this hurdle but, so far, the effect of
multiphoton emission on the quality of entanglement has never been addressed in
detail. Here, we tackle this challenge using photon pairs from a
resonantly-driven quantum dot and comparing quantum state tomography and
second-order coherence measurements as a function of the excitation power. We
observe that the relative (absolute) multiphoton emission probability is as low
as $p_m= (5.6 \pm 0.6)10^{-4}$ ($p_2= (1.5 \pm 0.3)10^{-6}$) at the maximum
source brightness, values that lead to a negligible effect on the degree of
entanglement. In stark contrast with probabilistic sources of entangled
photons, we also demonstrate that the multiphoton emission probability and the
degree of entanglement remain practically unchanged against the excitation
power for multiple Rabi cycles, despite we clearly observe oscillations in the
second-order coherence measurements. Our results, explained by a theoretical
model that we develop to estimate the actual multiphoton contribution in the
two-photon density matrix, highlight that quantum dots can be regarded as a
multipair-free source of entangled photons in the solid state.
- Abstract（参考訳）: 望ましくない多重光子放出は、一般的に非古典的な光源によって生成される光子の絡み合いの度合いを減少させ、量子情報科学と技術におけるその利用を阻害する。
量子エミッターは、このハードルを克服する可能性があるが、これまでのところ、絡み合いの質に対する多光子放出の影響は、詳細には触れられていない。
本稿では、共鳴駆動量子ドットからの光子対を用いてこの問題に取り組み、励起パワーの関数として量子状態トモグラフィーと2次コヒーレンス測定を比較する。
相対的な(絶対的な)多光子放出確率は、最大光源輝度において$p_m= (5.6 \pm 0.6)10^{-4}$$$ (p_2= (1.5 \pm 0.3)10^{-6}$) と低く、エンタングルメントの度合いに無視できない効果をもたらす。
エンタングル光子の確率的源とは対照的に, 2次コヒーレンス測定の振動をはっきりと観察しているにもかかわらず, 多光子放出確率とエンタングル度は, 複数ラビサイクルの励起力に対して実質的に変化しないことを示した。
2光子密度行列の実際の多光子寄与を推定するために開発された理論モデルにより、量子ドットは固体中の絡み合った光子のマルチペアフリー源と見なすことができることを示した。
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