論文の概要: A Parallel Beam Splitting Based on Gradient Metasurface: Preparation and
Fusion of Quantum Entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.08233v1
- Date: Wed, 13 Mar 2024 04:24:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-14 15:50:06.189524
- Title: A Parallel Beam Splitting Based on Gradient Metasurface: Preparation and
Fusion of Quantum Entanglement
- Title（参考訳）: グラディエントな地表面をベースとした並列ビーム分割法 -準備と試作-
量子エンタングルメントの融合
- Authors: Qi Liu, Xuan Liu, Yu Tian, Zhaohua Tian, Guixin Li, Xi-Feng Ren,
Qihuang Gong, and Ying Gu
- Abstract要約: グラディエント準曲面は古典光学や量子光学において偏光ビーム分割(BS)に広く用いられている。
本研究では,BSプロセスの並列化を可能とし,連続的に結合されたビームスプリッタとして機能することが実証された。
準曲面による並列BSの原理は、マイクロ/ナノスケールでの量子状態を操作するための多用途な方法を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.052355916409141
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Gradient metasurface, formed by a set of subwavelength unit cells with
different phase modulation, is widely used in polarized beam splitting (BS) in
the classical and quantum optics. Specifically, its phase gradient allows the
path and polarization of multiple output lights to be locked by corresponding
inputs.Using this unique path-polarization locked property, we demonstrate that
the single metasurface can function as sequentially linked beamsplitters,
enabling the parallelization of a series of BS processes. Such a parallel BS
metasurface provides a multi-beam interference capability for both classical
and quantum light manipulation. Taking this advantage, we first prepare path
and polarization hybrid entangled states of two, three, and multi photons from
unentangled photon sources. Then, the ability of parallel BS-facilitated
entanglement is applied to demonstrate entanglement fusion among entangled
photon pairs, which can greatly enlarge the entanglement dimension. The
principle of parallel BS through the metasurface opens up a versatile way to
manipulate the quantum state at the micro/nano scale, which will have potential
applications in on-chip quantum optics and quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 位相変調の異なるサブ波長単位セルの集合によって形成されるグラディエントな準曲面は、古典光学や量子光学において偏光ビーム分割(BS)において広く用いられている。
具体的には、その位相勾配により、複数の出力光の経路と偏光を対応する入力でロックすることができ、このユニークな経路偏光ロック特性を用いて、単一準曲面が順次連結されたビームスプリッタとして機能し、一連のBSプロセスの並列化を可能にすることを実証する。
このような平行なBS準曲面は、古典的および量子的光操作の両方にマルチビーム干渉機能を提供する。
この利点を生かして、光子源から2、3、多光子の経路と偏光ハイブリッド交絡状態を作成する。
次に、平行なBSファシリケートされた絡み合いの能力を適用して、絡み合った光子対間の絡み合い融合を示すことにより、絡み合い寸法を大幅に拡大することができる。
準曲面による並列BSの原理は、マイクロ/ナノスケールで量子状態を操作するための汎用的な方法を開く。
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