論文の概要: Integrated, bright, broadband parametric down-conversion source for
quantum metrology and spectroscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.17515v1
- Date: Tue, 27 Feb 2024 13:57:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-28 16:03:00.846028
- Title: Integrated, bright, broadband parametric down-conversion source for
quantum metrology and spectroscopy
- Title（参考訳）: 量子メトロジーと分光のための統合的、明るい、ブロードバンドパラメトリックダウンコンバージョン源
- Authors: Ren\'e Pollmann, Franz Roeder, Victor Quiring, Raimund Ricken,
Christof Eigner, Benjamin Brecht, and Christine Silberhorn
- Abstract要約: 本研究では, グループ速度マッチングしたニオブ酸リチウム導波路を用いた2色SPDC源の試作を行った。
狭帯域のバンドポンプをブロードバンドパルスに変換することにより、生成した光子対の相関時間は$Delta tau approx 120,textfs$であり、狭帯域の$Delta omega_p ll 1,textMHz$はCWポンプ光の強い周波数絡みを生じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Broadband quantum light is a vital resource for quantum metrology and
spectroscopy applications such as quantum optical coherence tomography or
entangled two photon absorption. For entangled two photon absorption in
particular, very high photon flux combined with high time-frequency
entanglement is crucial for observing a signal. So far these conditions could
be met by using high power lasers driving degenerate, type 0 bulk-crystal
spontaneous parametric down conversion (SPDC) sources. This naturally limits
the available wavelength ranges and precludes deterministic splitting of the
generated output photons. In this work we demonstrate an integrated two-colour
SPDC source utilising a group-velocity matched lithium niobate waveguide,
reaching both exceptional brightness
$1.52\cdot10^6\frac{\mathrm{pairs}}{\mathrm{s\,mW\,GHz}}$ and large bandwidth
($7.8\,$THz FWHM) while pumped with a few mW of continuous wave (CW) laser
light. By converting a narrow band pump to broadband pulses the created photon
pairs show correlation times of $\Delta \tau \approx 120\,\text{fs}$ while
maintaining the narrow bandwidth $\Delta \omega_p \ll 1\,\text{MHz}$ of the CW
pump light, yielding strong time-frequency entanglement. Furthermore our
process can be adapted to a wide range of central wavelengths.
- Abstract（参考訳）: 広帯域量子光は量子メートル法や量子光学コヒーレンス・トモグラフィーや絡み合った2光子吸収といった分光法への応用に欠かせない資源である。
特に2つの光子吸収が絡み合う場合、信号の観測には非常に高い光子束と高い時間周波数の絡み合いが不可欠である。
これまでのところこれらの条件は、0型バルク結晶自発パラメトリックダウン変換(SPDC)源を駆動する高出力レーザーで満たすことができる。
これは自然に利用可能な波長範囲を制限し、生成された出力光子の決定論的分裂を妨げる。
本研究は, グループ速度整合したニオブ酸リチウム導波管を用いた2色SPDC光源を試作し, 連続波(CW)レーザー光数mWを励起しながら, 異常輝度1.52\cdot10^6\frac {\mathrm{pairs}}{\mathrm{s\,mW\,GHz}}$および大帯域(7.8\,$THz FWHM)に到達した。
狭帯域のバンドポンプをブロードバンドパルスに変換することで、生成した光子対の相関時間は$\Delta \tau \approx 120\,\text{fs}$で、狭帯域の$\Delta \omega_p \ll 1\,\text{MHz}$はCWポンプ光の強い周波数絡みを生じる。
さらに、我々のプロセスは幅広い中心波長に適応することができる。
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