論文の概要: Ultrabright and narrowband intra-fiber biphoton source at ultralow pump power

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.05230v2
• Date: Wed, 2 Nov 2022 11:16:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-01 12:57:47.773802
• Title: Ultrabright and narrowband intra-fiber biphoton source at ultralow pump power
• Title（参考訳）: 超低出力紫外・狭帯域ファイバ2光子源
• Authors: Alexander Bruns, Chia-Yu Hsu, Sergiy Stryzhenko, Enno Giese, Leonid P. Yatsenko, Ite A. Yu, Thomas Halfmann, Thorsten Peters
• Abstract要約: 高輝度の非古典的な光子源は、量子通信技術の鍵となる要素である。 ここでは,中空コアファイバ内の低温原子の光密度アンサンブルに自発4波混合を用いることで,狭帯域非古典光子対の生成を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 51.961447341691
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nonclassical photon sources of high brightness are key components of quantum communication technologies. We here demonstrate the generation of narrowband, nonclassical photon pairs by employing spontaneous four-wave mixing in an optically-dense ensemble of cold atoms within a hollow-core fiber. The brightness of our source approaches the limit of achievable generated spectral brightness at which successive photon pairs start to overlap in time. For a generated spectral brightness per pump power of up to $2\times 10^{9} \ \textrm{pairs/(s MHz mW)}$ we observe nonclassical correlations at pump powers below $100 \textrm{nW}$ and a narrow bandwidth of $2\pi\times 6.5 \ \textrm{MHz}$. In this regime we demonstrate that our source can be used as a heralded single-photon source. By further increasing the brightness we enter the regime where successive photon pairs start to overlap in time and the cross-correlation approaches a limit corresponding to thermal statistics. Our approach of combining the advantages of atomic ensembles and waveguide environments is an important step towards photonic quantum networks of ensemble based elements.
• Abstract（参考訳）: 高輝度の非古典光子源は、量子通信技術の主要な構成要素である。 ここでは,中空コアファイバ内の低温原子の光密度アンサンブルに自発4波混合を用いることで,狭帯域非古典光子対の生成を実証する。 光源の明るさは、連続する光子対が時間とともに重なり始める、達成可能なスペクトル輝度の限界に近づく。 ポンプパワーあたりのスペクトル輝度が最大で2\times 10^{9} \ \textrm{pairs/(s MHz mW)}$に対して、100ドル以下のポンプパワーと2\pi\times 6.5 \textrm{MHz}$の狭い帯域幅で非古典的な相関を観測する。 この方法では、当社のソースがヘラルド付き単一光子ソースとして使用できることを実証します。 さらに明るさを増すことで、連続する光子対が時間内に重なり始め、相互相関が熱統計値に対応する限界に近づく状態に入る。 原子アンサンブルと導波路環境の利点を組み合わせるアプローチは、アンサンブル系素子のフォトニック量子ネットワークに向けた重要なステップである。

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