論文の概要: Applications of single-photon technology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.10221v1
- Date: Fri, 20 May 2022 14:54:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-12 07:56:07.624379
- Title: Applications of single-photon technology
- Title（参考訳）: 単一光子技術の応用
- Authors: Marta Misiaszek-Schreyner
- Abstract要約: この論文は、単一光子技術応用の主題を扱う。
特に、量子通信、気象学、量子コンピュータのさらなる発展における単一光子源の使用に重点が置かれた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: This doctoral dissertation deals with the subject of single-photon technology
applications. Particular emphasis was placed on the use of single-photon
sources in quantum communication, metrology, and further development of quantum
computers.
At the beginning of this thesis, the development history of cryptography is
described, starting from steganography and ending with quantum key distribution
protocols. Later, the key elements of the quantum network, such as end nodes
and transmission channels, are presented. Various types of sources and
single-photon detectors are discussed. Methods for amplifying the signal and
correcting errors that occur during transmission are also mentioned.
In the further part of this thesis, two examples of single-photon sources are
described, along with their experimental implementation. These sources are
based on the nonlinear spontaneous parametric down-conversion (SPDC) process,
which has also been described in detail. Parameters that specify the quality of
a single-photon source (such as conversion efficiency, phase-matching
conditions, singleness and photonic density matrix) are also characterized,
both mathematically and experimentally.
Furthermore, this doctoral dissertation consists of definitions and
elaborated descriptions of quantum optical phenomena, which should be useful
for those who are not yet familiar with the subject of single-photon sources
and their applications or just start their work in this field.
- Abstract（参考訳）: この博士論文は、単一光子技術応用の主題を扱う。
特に量子通信、気象学、量子コンピュータのさらなる発展における単一光子源の利用に重点が置かれた。
この論文の冒頭で、ステガノグラフィーから始まり、量子鍵分布プロトコルで終わる暗号の開発史が述べられている。
その後、終端ノードや伝送チャネルといった量子ネットワークの重要な要素が提示される。
様々な種類の光源と単光子検出器について論じる。
伝送中に発生する信号の増幅と誤りの修正方法も言及されている。
この論文のさらなる部分では、実験的な実装とともに、単光子源の2つの例が述べられている。
これらの音源は、非線形自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)プロセスに基づいており、これも詳細に説明されている。
単一光子源の品質(変換効率、位相マッチング条件、シングルネス、フォトニック密度行列など)を指定するパラメータも数学的にも実験的にも特徴付けられる。
さらに、この博士論文は、量子光学現象の定義と精巧な記述で構成されており、これは単光子源とその応用の主題にまだ慣れていない人や、この分野の研究を始める人にとって有用である。
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