論文の概要: Maximizing the Purity and Heralding Efficiency of Down-Converted Photons
Using Beam Focal Parameters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.02319v1
- Date: Thu, 4 Jan 2024 15:39:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-05 14:44:25.089105
- Title: Maximizing the Purity and Heralding Efficiency of Down-Converted Photons
Using Beam Focal Parameters
- Title（参考訳）: ビームフォカルパラメータを用いたダウンコンバート光子の純度最大化と重み付け効率
- Authors: Andrew Rockovich, Shu'an Wang, Daniel Gauthier
- Abstract要約: 自発パラメトリックダウン変換は量子フォトニック状態の共通源である。
ポンプモードと信号とアイドラー収集モードのビーム幅を調整することで、音源特性を最適化できることを示す。
- 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: Spontaneous parametric down-conversion is a common source of quantum photonic
states that is a key enabling quantum technology. We show that the source
characteristics can be optimized by adjusting the beam waists of the pump mode
and the signal and idler collection modes. It is possible to obtain
simultaneously near unity heralding efficiency and single-photon purity using a
bulk crystal with both metrics approaching $\approx0.98$ under appropriate
conditions. Importantly, our approach can be applied over a wide range of pump,
signal, and idler wavelengths without requiring special crystal dispersion
characteristics. As an example, we obtain a heralding efficiency of 0.98, a
single-photon purity of 0.98, and a pair production rate of 10.9
pairs/(s$\textrm{ }$mW) using a 450-$\mu$m-long $\beta$-barium borate crystal
pumped by a 405-nm-wavelength laser and nearly degenerate signal and idler
wavelengths around 810 nm. Here, the pump mode has a waist of 310 $\mu$m and
the signal and idler collection modes have a waist of 145.4 $\mu$m, which can
be produced straightforwardly using standard laboratory components. Our work
paves the way for realizing a simple approach to producing quantum photonic
states with high purity and heralding efficiency.
- Abstract（参考訳）: 自発パラメトリックダウン変換は量子フォトニック状態の共通源であり、量子技術の鍵となる。
ポンプモードと信号とアイドラー収集モードのビーム幅を調整することで、音源特性を最適化できることを示す。
適切な条件下では、2つの測定値が$\approx0.98$ に近づくバルク結晶を用いて、均一な紋章効率と単光子純度を同時に得ることができる。
本手法は, 特殊な結晶分散特性を必要とせず, 幅広いポンプ, 信号, アイドラー波長で適用可能である。
例えば、450-$\mu$m-long $\beta$-barium borate crystal を 405nm 波長レーザーで励起し、ほぼ退縮する信号およびアイドラー波長を 810 nm 前後で用いて、0.98 と一光子純度 0.98 と対生成率 10.9 対/(s$\textrm{ }$mW) を計算した。
ここでは、ポンプモードは310$\mu$mの腰を持ち、信号とアイドラのコレクションモードは145.4$\mu$mの腰を持ち、標準的な実験室コンポーネントを使って簡単に製造できる。
我々の研究は、高い純度とシェラルディング効率で量子フォトニック状態を生成するための単純なアプローチを実現するための道を開いた。
関連論文リスト
- Periodically poled thin-film lithium niobate ring Mach Zehnder coupling interferometer as an efficient quantum source of light [0.9899869794429579]
単一光子と励起光は、量子計算と量子通信の2つの主要な仕事場である。
本研究では, 周期偏極ニオブ酸リチウム(PPLN)導波路を有する対称リングMach-Zehnder干渉計(RMZI)を提案する。
提案手法は, サブミリワット (mW) のポンプ出力を持つ12dB以上のスクイーズレベルで圧縮光を発生できることを数値的に示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-07T05:18:40Z) - Filter-free high-performance single photon emission from a quantum dot in a Fabry-Perot microcavity [11.420650731006665]
Purcell-enhanced single quantum dots (QDs) を用いた共鳴励起は、高性能な固体単一光子源を実現するための重要な戦略である。
伝統的に、これは偏光フィルタリングを含み、達成可能な偏光方向とフォトニック状態のスケーラビリティを制限する。
我々は, モノリシックファブリペロマイクロキャビティと決定的に結合したQDの空間直交共振励起を用いて, この問題に対処することに成功している。
得られた光源は、高い抽出効率が0.87、純度が0.9045(4)、識別性が0.963(4)の単一光子を同時に生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-18T15:31:09Z) - All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [69.65384453064829]
単光子強度ビームを用いた全光変調の実証を行った。
本稿では,テラヘルツ高速光スイッチングの可能性を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-18T20:14:15Z) - A Highly Efficient and Pure Few-Photon Source on Chip [4.016925380411567]
薄膜ニオブ酸リチウム上の周期偏極マイクロリング共振器で発生する相関双晶の多光子統計について報告する。
研究の結果は、このナノフォトニックプラットフォームが、古典的でない少数の光子状態を生成する可能性を強調している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-26T19:54:57Z) - On-demand indistinguishable and entangled photons using tailored cavity
designs [0.0]
偏光エンタングルメントの度合いが高い光子対の生成に着目する。
適切な調整を施した円形ブラッグ反射器が十分な選択的パーセル増強の要求を満たすことを示す。
本稿では,システムパラメータへの非自明な依存を報告し,Purcell拡張の最適範囲を決定するために,組み合わせた理論手法の予測力を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-24T09:26:03Z) - Ultrabright and narrowband intra-fiber biphoton source at ultralow pump
power [51.961447341691]
高輝度の非古典的な光子源は、量子通信技術の鍵となる要素である。
ここでは,中空コアファイバ内の低温原子の光密度アンサンブルに自発4波混合を用いることで,狭帯域非古典光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-10T09:04:15Z) - Second-order correlations and purity of unheralded single photons from
spontaneous parametric down-conversion [1.7396274240172125]
様々な量子技術応用は高生成率の高純度単一光子を必要とする。
固定時間ウィンドウ(bin)に対して2階時間相関関数を$g(2)$で計算する修正式を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-14T15:09:58Z) - Complete conversion between one and two photons in nonlinear waveguides
with tailored dispersion [62.997667081978825]
非線形光導波路における狭帯域ポンプ光子とブロードバンド光子対のコヒーレント変換を理論的に制御する方法を示す。
完全決定論的変換とポンプ光子再生は有限な伝播距離で達成できることを明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-06T23:49:44Z) - 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) - Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。
非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。
ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z) - On-demand indistinguishable single photons from an efficient and pure
source based on a Rydberg ensemble [48.879585399382435]
原子システムに結合した単一光子は、量子技術を開発するための有望なプラットフォームであることが示されている。
しかし、原子プラットフォームと互換性のある明るいオンデマンドで、非常に純粋で、非常に区別がつかない単一光子ソースは不足している。
本研究では,強い相互作用を持つRydbergシステムに基づくそのような情報源を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-04T17:16:56Z)
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。