論文の概要: High-dimensional time-frequency entanglement in a singly-filtered biphoton frequency comb

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.05234v2
• Date: Tue, 12 Sep 2023 03:16:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-13 15:59:24.543242
• Title: High-dimensional time-frequency entanglement in a singly-filtered biphoton frequency comb
• Title（参考訳）: 単一フィルタbiphoton周波数コムにおける高次元時間周波数絡み合い
• Authors: Xiang Cheng, Kai-Chi Chang, Murat Can Sarihan, Andrew Mueller, Maria Spiropulu, Matthew D. Shaw, Boris Korzh, Andrei Faraon, Franco N. C. Wong, Jeffrey H. Shapiro, and Chee Wei Wong
• Abstract要約: 高次元量子絡み合いは、大規模ノイズ耐性量子システムを実現する先進技術の基礎となる。 最近開発されたバイフォトン周波数コム(BFC)は、高次元量子情報処理のための強力なプラットフォームを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.441222446978085
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-dimensional quantum entanglement is a cornerstone for advanced technology enabling large-scale noise-tolerant quantum systems, fault-tolerant quantum computing, and distributed quantum networks. The recently developed biphoton frequency comb (BFC) provides a powerful platform for high-dimensional quantum information processing in its spectral and temporal quantum modes. Here we propose and generate a singly-filtered high-dimensional BFC via spontaneous parametric down-conversion by spectrally shaping only the signal photons with a Fabry-Perot cavity. High-dimensional energy-time entanglement is verified through Franson-interference recurrences and temporal correlation with low-jitter detectors. Frequency- and temporal- entanglement of our singly-filtered BFC is then quantified by Schmidt mode decomposition. Subsequently, we distribute the high-dimensional singly-filtered BFC state over a 10 km fiber link with a post-distribution time-bin dimension lower bounded to be at least 168. Our demonstrations of high-dimensional entanglement and entanglement distribution show the capability of the singly-filtered quantum frequency comb for high-efficiency quantum information processing and high-capacity quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 高次元量子絡み合いは、大規模ノイズ耐性量子システム、フォールトトレラント量子コンピューティング、分散量子ネットワークを実現する高度な技術の基礎である。 最近開発されたbiphoton frequency comb(bfc)は、スペクトルおよび時間的量子モードにおける高次元量子情報処理のための強力なプラットフォームを提供する。 本稿では,Fabry-Perotキャビティを用いた信号光子のみをスペクトル形成することにより,自発的なパラメトリックダウンコンバージョンによる高次元BFCを提案する。 フランソン干渉再帰と低ジッタ検出器との時間相関により高次元エネルギー時間絡みを検証した。 単一フィルタBFCの周波数および時間的絡み合いをシュミットモード分解により定量化する。 その後,10km繊維リンク上に高次元単層フィルタBFC状態を分布させ,分布後の時間-ビン次元を少なくとも168以下とした。 高次元エンタングルメントとエンタングルメント分布の実証は、高効率量子情報処理と高容量量子ネットワークのための単一フィルタ量子周波数コムの能力を示している。

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