論文の概要: Information encoding in the spatial correlations of entangled twin beams
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.13330v1
- Date: Wed, 23 Nov 2022 22:17:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 01:13:45.594256
- Title: Information encoding in the spatial correlations of entangled twin beams
- Title（参考訳）: 絡み合うツインビームの空間相関における情報符号化
- Authors: Gaurav Nirala, Siva T. Pradyumna, Ashok Kumar, and Alberto M. Marino
- Abstract要約: 我々は,高度に多空間モードの絡み合った明るい双対ビームの空間的相関の分布に,情報をエンコードできることを示す。
ツインビームのモータ分布を遠方界の位置分布にマッピングすることにより、符号化された情報を抽出することができる。
空間相関の分布を設計する能力は,情報符号化の新たな自由度として期待できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6230648949593154
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The ability to use the temporal and spatial degrees of freedom of quantum
states of light to encode and transmit information is crucial for the
implementation of a robust and efficient quantum network. In particular, the
large dimensionality of the spatial degree of freedom promises to provide
significant enhancements; however, such promise has largely been unfulfilled as
the necessary level of control over the spatial degree of freedom to encode
information remains elusive. Here, we show that information can be encoded in
the distribution of the spatial correlations of highly multi-spatial mode
entangled bright twin beams. We take advantage of the dependence of the spatial
correlations on the angular spectrum of the pump required for four-wave mixing,
as dictated by phase matching. The encoded information can be extracted by
mapping the momenta distribution of the twin beams to a position distribution
in the far field and measuring the spatial cross-correlation of images acquired
with a high quantum efficiency electron multiplying charge coupled device. We
further show that the encoded information cannot be accessed through individual
beam measurements and that the temporal quantum correlations are not modified.
We anticipate that the ability to engineer the distribution of the spatial
correlations will serve as a novel degree of freedom to encode information and
hence provide a pathway for high capacity quantum information channels and
networks. In addition, a high degree of control over the spatial properties of
quantum states of light will enable real-world quantum-enhanced spatially
resolved sensing and imaging applications.
- Abstract（参考訳）: 光の量子状態の時間的および空間的自由度を利用して情報を符号化し伝達する能力は、堅牢で効率的な量子ネットワークの実装に不可欠である。
特に、空間的自由度の大きな次元性は、大きな拡張をもたらすことを約束するが、情報のエンコードに必要な空間的自由度に対する制御のレベルとして、そのような約束はほとんど満たされていない。
ここでは,高度に多空間モードに絡み合った明るいツインビームの空間的相関の分布に,情報をエンコードできることを示す。
位相整合によって予測される4波混合に必要なポンプの角スペクトルに対する空間相関の依存性を利用する。
符号化された情報は、ツインビームのモーメント分布と遠方の位置分布とをマッピングし、高量子効率電子乗算電荷結合装置で取得した画像の空間的相互相関を測定することで抽出することができる。
さらに,個々のビーム計測ではエンコード情報はアクセスできず,時間的量子相関は変更されないことを示した。
我々は、空間相関の分布を設計できる能力は、情報をエンコードする新たな自由度となり、それゆえ、高容量量子情報チャネルやネットワークへの経路を提供することを期待している。
さらに、光の量子状態の空間的性質に対する高い制御により、現実の量子化空間分解センシングとイメージングの応用が可能になる。
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