論文の概要: Violation of Bell inequality by photon scattering on a two-level emitter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.12801v1
- Date: Thu, 22 Jun 2023 11:01:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-23 14:45:51.094605
- Title: Violation of Bell inequality by photon scattering on a two-level emitter
- Title（参考訳）: 2レベルエミッタ上の光子散乱によるベル不等式違反
- Authors: Shikai Liu, Oliver August Dall'Alba Sandberg, Ming Lai Chan, Bj\"orn
Schrinski, Yiouli Anyfantaki, Rasmus Bruhn Nielsen, Robert Garbecht Larsen,
Andrei Skalkin, Ying Wang, Leonardo Midolo, Sven Scholz, Andreas Dirk Wieck,
Arne Ludwig, Anders S{\o}ndberg S{\o}rensen, Alexey Tiranov, Peter Lodahl
- Abstract要約: 量子系における非局所相関であるエンタングルメントは、量子力学と量子技術の燃料の興味深い特徴である。
ナノフォトニック導波路における光に決定論的に結合した2レベルエミッタが、単一の光子レベルで励起する真のフォトニック量子エンタングルメントを実現するためにどのように使用されるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.810881229568956
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement, the non-local correlations present in multipartite quantum
systems, is a curious feature of quantum mechanics and the fuel of quantum
technology. It is therefore a major priority to develop energy-conserving and
simple methods for generating high-fidelity entangled states. In the case of
light, entanglement can be realized by interactions with matter, although the
required nonlinear interaction is typically weak, thereby limiting its
applicability. Here, we show how a single two-level emitter deterministically
coupled to light in a nanophotonic waveguide is used to realize genuine
photonic quantum entanglement for excitation at the single photon level. By
virtue of the efficient optical coupling, two-photon interactions are strongly
mediated by the emitter realizing a giant nonlinearity that leads to
entanglement. We experimentally generate and verify energy-time entanglement by
violating a Bell inequality (Clauder-Horne-Shimony-Holt Bell parameter of
$S=2.67(16)>2$) in an interferometric measurement of the two-photon scattering
response. As an attractive feature of this approach, the two-level emitter acts
as a passive scatterer initially prepared in the ground state, i.e., no
advanced spin control is required. This experiment is a fundamental advancement
that may pave a new route for ultra-low energy-consuming synthesis of photonic
entangled states for quantum simulators or metrology.
- Abstract（参考訳）: 多部量子系における非局所相関であるエンタングルメントは、量子力学と量子技術の燃料の興味深い特徴である。
したがって、高忠実な絡み合った状態を生成するためのエネルギー保存と簡単な方法を開発することが最優先事項である。
光の場合、要求される非線形相互作用は通常弱いが、物質との相互作用によって絡み合いが実現され、適用性は制限される。
ここでは、ナノフォトニック導波路における光に決定的に結合した2レベルエミッタが、単一の光子レベルで励起するために真のフォトニック量子エンタングルメントを実現する方法を示す。
効率的な光カップリングにより、2光子相互作用は、絡み合う巨大な非線形性を実現するエミッターによって強く媒介される。
2光子散乱応答の干渉測定において,ベルの不等式(Clauder-Horne-Shimony-Holt Bellパラメータ=S=2.6716)>2$)に違反してエネルギー時間絡みを実験的に生成し,検証した。
このアプローチの魅力的な特徴として、2レベルエミッターは、最初は基底状態で準備されたパッシブ散乱器として機能し、高度なスピン制御は不要である。
この実験は、量子シミュレータやメトロロジーの光子絡み合い状態の超低エネルギー消費合成のための新しい経路を開拓する基礎的な進歩である。
関連論文リスト
- Harnessing spontaneous emission of correlated photon pairs from ladder-type giant atoms [5.498509152557573]
はしご型三層巨大原子は高効率で強い相関性を持つ光子対を自然に放出することを示す。
局所位相を最適結合配列に符号化することにより、指向性2光子相関転写を実現することができる。
このような相関した光子対は、量子情報処理に大きな可能性を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-18T09:03:00Z) - Photon bunching in high-harmonic emission controlled by quantum light [0.0]
最近の理論は、量子光学特性が高磁場フォトニクスにどのように影響するかを理解するための基礎を築いた。
我々は、強磁場非線形性を通じて量子光学状態のいくつかの特性を伝達する新しい実験的アプローチを示す。
この結果から、量子光学状態による強磁場力学の摂動は、これらの状態の発生を短波長でコヒーレントに制御するための有効な方法であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-08T12:53:42Z) - How single-photon nonlinearity is quenched with multiple quantum
emitters: Quantum Zeno effect in collective interactions with $\Lambda$-level
atoms [49.1574468325115]
単光子非線形性はエミッタ数とともに消滅することを示す。
この挙動の背後にあるメカニズムは、光子制御力学の減速に現れる量子ゼノ効果である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-13T06:55:18Z) - Strong coupling between a single photon and a photon pair [43.14346227009377]
超強結合回路-QED系における単一光子対と光子対の強い結合を実験的に観察した。
結果は、量子非線形光学の新しい体制への重要な一歩である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-05T10:23:14Z) - Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical
emitters via two-photon excitation [49.1574468325115]
2つの非同一の量子放出体は、空洞の中に配置され、2光子共鳴にコヒーレントに励起されると、ほぼ最大エンタングルメントの定常状態に達する。
この機構は、2光子共鳴でエミッタを駆動する際、定常および準安定な絡み合いを生じる現象の複雑なファミリーの1つである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-09T16:49:55Z) - Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。
量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。
3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z) - Probing many-body correlations using quantum-cascade correlation
spectroscopy [0.0]
放射性量子カスケード、すなわちエネルギーレベルのはしごからの光子の連続放出は、量子光学において基本的な重要性である。
ここでは、エキシトンポラリトンを用いて、はしごの個々の遷移が解決されない状態における光子のカスケード放出を探索する。
注目すべきことに、測定された光子-光子相関は、偏光子エネルギーに強い依存を示し、したがって、下層の偏光子相互作用強度に強い依存を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-18T09:51:12Z) - Nonclassical correlated deterministic single-photon pairs for a trapped
atom in bimodal cavities [0.0]
単一光子と単光子対は本質的には非古典的であり、量子科学や技術の基本要素である。
両モード共振器に閉じ込められた単一原子に対して, 単光子レベルの非古典的相関決定性光子対を実現することを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-15T08:05:26Z) - Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip [58.71663911863411]
集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。
シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-14T13:39:46Z) - Quantum Borrmann effect for dissipation-immune photon-photon
correlations [137.6408511310322]
理論的には、2階相関関数 $g(2)(t)$ は周期的ブラッグ空間の超伝導量子ビット配列を通して伝達される光子に対して導波路に結合する。
我々は、光子束と反バンチングが、単一量子ビットの放射寿命と非放射寿命よりもずっと長く持続することを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-29T14:37:04Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。