論文の概要: Controlling Purity, Indistinguishability and Quantum Yield of
Incoherently Pumped Two-Level System by Spectral Filters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.06233v1
- Date: Mon, 12 Dec 2022 20:28:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 15:08:29.202909
- Title: Controlling Purity, Indistinguishability and Quantum Yield of
Incoherently Pumped Two-Level System by Spectral Filters
- Title(参考訳): スペクトルフィルタによる不連続ポンピング2レベル系の純度, 識別性, 量子収率の制御
- Authors: Ivan V. Panyukov, Vladislav Yu. Shishkov, Evgeny S. Andrianov
- Abstract要約: スペクトルフィルタの存在下でパルス非コヒーレントポンプを用いた2レベル系により発光される光について検討する。
狭スペクトルフィルタは、量子収率を低下させながら発光光の不明瞭性を増大させることができることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dephasing processes significantly impact the performance of deterministic
single-photon sources. Dephasing broadens the spectral line and suppresses the
indistinguishability of the emitted photons, which is undesirable for many
applications, primarily for quantum computing. We consider a light emitted by a
two-level system with a pulsed incoherent pump in the presence of the spectral
filter. The spectral filter allows control of the second-order autocorrelation
function, indistinguishability, and quantum yield. We show that narrow spectral
filters can increase the indistinguishability of the emitted light while
undermining the quantum yield. The influence of the spectral filter on the
second-order correlation function depends on the duration of the pump. When the
pumping pulse is long compared to the lifetime of the two-level system, the
narrow spectral filters lead to a rapid increase in the second-order
autocorrelation function. In this limit, the statistics of the light from the
two-level system inherit the statistics of the incoherent pump. In the case of
the short duration of the pump pulse, it is possible to preserve single-photon
properties to some degree for the sub-lifetime width of the spectral filter.
Moreover, when the light emitted by the single-photon source is used to control
a quantum system, e.g., cavity, the single-photon properties of the light
manifest themselves differently, depending on the response time of the quantum
system. In particular, in the case of long response time, the spectral filter
with sub-lifetime width can provide the near-zero second-order autocorrelation
function.
- Abstract(参考訳): 退化過程は決定論的単一光子源の性能に大きな影響を及ぼす。
スペクトル線を強調することで、放出された光子の識別性が低下し、多くの応用、特に量子コンピューティングでは望ましくない。
パルス非コヒーレントポンプを用いた2レベルシステムにより放射される光をスペクトルフィルタの存在下で検討する。
スペクトルフィルタは、2階自己相関関数、識別不能性、および量子収率の制御を可能にする。
狭いスペクトルフィルタは、量子収率を損なうことなく、放出される光の識別性を高めることができる。
スペクトルフィルタが2次相関関数に及ぼす影響はポンプの持続時間に依存する。
ポンプパルスが2レベル系の寿命と比較して長い場合、狭いスペクトルフィルタは2次自己相関関数を急速に増加させる。
この限界において、2段階の系からの光の統計は、非コヒーレントポンプの統計を継承する。
ポンプパルスの短寿命の場合、スペクトルフィルタのサブライフタイム幅に対して、一光子特性をある程度保持することができる。
さらに、単一光子源によって放出される光が、例えば空洞のような量子系を制御するために使用されるとき、光の単一光子の性質は、量子系の応答時間によって異なる。
特に、長い応答時間の場合、サブライフタイム幅のスペクトルフィルタは、ほぼゼロの2次自己相関関数を提供できる。
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