論文の概要: Number-State Tomography with a Single Single-Photon Avalanche Detector
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.13603v1
- Date: Fri, 25 Aug 2023 18:00:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-29 20:18:20.824632
- Title: Number-State Tomography with a Single Single-Photon Avalanche Detector
- Title（参考訳）: 単光雪崩検出器を用いた数状態トモグラフィ
- Authors: Patrick Banner, Deniz Kurdak, Yaxin Li, Alan Migdall, J. V. Porto, S.
L. Rolston
- Abstract要約: 単光子アバランシェ検出器(SPAD)のみを用いた光子数状態トモグラフィーの手法を提案する。
我々は、既知の入力パルスと、最大$$approx 10$光子とピーク入力光子レートが最大数Mcounts/sのコヒーレントな状態に対する再構成との良好な一致を達成する。
これらの結果は、単一の商用SPADで実現され、安価な数状態トモグラフィー法を提供し、単光子検出器の能力を拡大する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.677718351174347
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We present a methodology for performing photon number-state tomography with
only one single-photon avalanche detector (SPAD). The methodology, which is
cost-effective and easy to implement, uses a detector model with measurable
parameters together with maximum-likelihood analysis. We achieve excellent
agreement between known input pulses and their reconstructions for coherent
states with up to $\approx 10$ photons and peak input photon rates up to
several Mcounts/s. We maintain good agreement for coherent pulses with peak
input photon rates of over 40 Mcounts/s, greater than one photon per detector
dead time. For anti-bunched light, the reconstructed and independently measured
values of $g^{(2)}(0)$ are also consistent. Our algorithm is applicable to
coherent pulses and non-classical light with $g^{(2)}(0) < 1$, whose total
pulse width is at least a few detector dead times. These results, achieved with
single commercially available SPADs, provide an inexpensive number-state
tomography method and expand the capabilities of single-photon detectors.
- Abstract（参考訳）: 単光子アバランシェ検出器(SPAD)のみを用いて光子数状態トモグラフィーを行う手法を提案する。
この手法はコスト効率が高く実装が容易であり、測定可能なパラメータを持つ検出器モデルと最大様相解析を用いる。
我々は、既知の入力パルスと、最大10ドルの光子とピーク入力光子数/秒までのコヒーレント状態の再構成との間に優れた一致を達成する。
我々は、ピーク入力光子レートが40Mcounts/s、検出器のデッドタイムあたり1光子以上であるコヒーレントパルスについて、良好な一致を維持している。
反束光に対しては、再構成および独立に測定された$g^{(2)}(0)$の値も一致する。
本アルゴリズムは, パルス幅が少なくとも数回の検出終了時間である$g^{(2)}(0) < 1$のコヒーレントパルスおよび非古典光に適用可能である。
これらの結果は、単一の商用SPADで実現され、安価な数状態トモグラフィー法を提供し、単光子検出器の能力を拡大する。
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