論文の概要: Ultrabright Sagnac-type source of non-degenerate polarization-entangled
photon pairs using only off-the-shelf optical components
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.02461v1
- Date: Mon, 5 Dec 2022 18:07:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 19:54:38.800315
- Title: Ultrabright Sagnac-type source of non-degenerate polarization-entangled
photon pairs using only off-the-shelf optical components
- Title（参考訳）: オフザシェルフ光学部品のみを用いた非縮退極性光子対の超高輝度サニャック型光源
- Authors: Jakub Szlachetka, Kaushik Joarder, Piotr Kolenderski
- Abstract要約: サニャック型超高輝度非退化偏光共役光子対は、非常に安定でコンパクトである。
20ドル(約2万2000円)のPPLNバルク結晶を使い、偏光に絡み合った光子対を785ドル(約7万5000円)の信号と1651ドル(約1万5000円)のアイドラー波長で生成します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We develop a Sagnac-type source of ultrabright, non-degenerate,
polarization-entangled photon pair that is highly stable and compact
simultaneously. We use a $20~\text{mm}$ long PPLN bulk crystal which, upon
pumping continuously with $532~\text{nm}$ wavelength, produces
polarization-entangled photon-pairs of $785~\text{nm}$ signal and
$1651~\text{nm}$ idler wavelengths via the type-0 spontaneous parametric
down-conversion (SPDC) process. All optical components used in the setup are
off-the-shelf components, readily available commercially; hence, no
custom-designed or costly multi-wavelength polarization optics are required. At
the same time, long-term phase stability is achieved without any additional
active stabilization; due to the geometry of our Sagnac-type design. We also
report one of the highest brightness of non-degenerate polarization-entangled
photon pairs available in the literature. Even with a very low pump power of
$0.034~\text{mW}$, we detect a coincidence rate of $(6.96\pm 0.03)\times10^{4}$
entangled pairs/sec/mW (averaged over three polarization-basis measurements:
H/V, D/A, and R/L basis). The source's brightness is calculated to be $(6.17\pm
0.04)\times10^{6}$ entangled pairs/sec/mW for the signal line width of
$0.4~\text{nm}$. From the raw coincidence counts (without any background
coincidence correction), the fidelity of the entangled state is measured to be
$(96.72\pm 0.01)\%$ with a concurrence of $(94.68\pm 0.20)\%$. Bell-CHSH
inequality violation is reported as $S=2.71\pm 0.06$.
- Abstract（参考訳）: 我々は,高安定かつコンパクトな超高輝度非退化光子対のサニャック型光源を開発する。
私たちは20〜\text{mm}$のpplnバルク結晶を使い、それを532〜\text{nm}$の波長で連続的に励起すると、785〜\text{nm}$ signalと1651〜\text{nm}$ idlerの光子ペアをtype-0の自発的パラメトリックダウンコンバージョン(spdc)プロセスで生成する。
このセットアップで使用される全ての光学部品は市販の既製部品であるため、カスタムデザインや高価な多波長偏光光学は不要である。
同時に、サニャック型設計の幾何学のため、さらなるアクティブな安定化なしに長期の位相安定性が達成される。
また,本論文では,非退化偏光エンタングル光子対の最も高い輝度の1つを報告した。
非常に低いポンプパワーが0.034~\text{mW}$であっても、偶然の速度は(6.96\pm 0.03)\times10^{4}$ entangled pairs/sec/mW(H/V、D/A、R/L ベース)を検出する。
ソースの輝度は$(6.17\pm 0.04)\times10^{6}$ エンタングルペア/sec/mwと計算され、信号線幅は$0.4~\text{nm}$である。
生の偶然数から(バックグラウンドの誤り訂正なしに)、絡み合った状態の忠実度は$(96.72\pm 0.01)\%$で、一致度は$(94.68\pm 0.20)\%$と測定される。
Bell-CHSHの不平等違反は$S=2.71\pm 0.06$と報告されている。
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