論文の概要: Maximizing the Validity of the Gaussian Approximation for the biphoton
State from Parametric Downconversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.02340v2
- Date: Mon, 19 Dec 2022 14:48:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 17:34:06.903825
- Title: Maximizing the Validity of the Gaussian Approximation for the biphoton
State from Parametric Downconversion
- Title（参考訳）: パラメトリックダウンコンバージョンによる二光子状態のガウス近似の妥当性の最大化
- Authors: Baghdasar Baghdasaryan, Fabian Steinlechner, Stephan Fritzsche
- Abstract要約: ガウス近似の妥当性を最大化する$alpha$を選択する。
また、実用的な代替手段として、いわゆるテキツペル・ガウシアンとテキツコシン・ガウシアン近似についても論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Spontaneous parametric down-conversion (SPDC) is widely used in quantum
applications based on photonic entanglement. The efficiency of photon pair
generation is often characterized by means of a $sinc(L\Delta k/2)$-function,
where $L$ is the length of the nonlinear medium and $\Delta k$ the phase
mismatch between the pump and down-converted fields. In theoretical
investigations, the \textit{sinc} behavior of the phase mismatch has often been
approximated by a Gaussian function $\exp{(-\alpha x^2)}$ in order to derive
analytical expressions for the SPDC process. Different values have been chosen
in the literature for the optimization factor $\alpha$, for instance by
comparing the widths of \textit{sinc} and Gaussian functions or the momentum of
down-converted photons. As a consequence, different values for $\alpha$ provide
different theoretical predictions for the same setup. Therefore, an informed
and unique choice of this parameter is necessary. In this work, we present a
choice of $\alpha$ which maximizes the validity of the Gaussian approximation.
Moreover, we also discuss the so-called \textit{super}-Gaussian and
\textit{cosine}-Gaussian approximations as practical alternatives with improved
predictive power for experiments.
- Abstract（参考訳）: 自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)は、フォトニックエンタングルメントに基づく量子アプリケーションで広く使われている。
フォトン対生成の効率は、典型的には$sinc(l\delta k/2)$-関数によって特徴づけられるが、ここでは$l$は非線形媒質の長さ、$\delta k$はポンプとダウン変換場の間の位相ミスマッチである。
理論的研究において、位相ミスマッチの \textit{sinc} の挙動は、SPDC過程の解析式を導出するためにガウス函数 $\exp{(-\alpha x^2)}$ によって近似されることが多い。
最適化係数 $\alpha$ の文献では、例えば \textit{sinc} とガウス函数の幅や下向き変換光子の運動量を比較することで異なる値が選択されている。
その結果、$\alpha$の異なる値は、同じ設定に対して異なる理論的予測を提供する。
したがって、このパラメータの情報的かつユニークな選択が必要である。
本研究では,ガウス近似の妥当性を最大化する$\alpha$の選択を提案する。
さらに,実験の予測能力が向上した実用的な代替案として,いわゆる \textit{super}-gaussian と \textit{cosine}-gaussian についても論じる。
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