論文の概要: Shaping entangled photons through thick scattering media using an advanced wave beacon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.18324v1
- Date: Wed, 27 Mar 2024 07:56:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-28 17:57:01.728092
- Title: Shaping entangled photons through thick scattering media using an advanced wave beacon
- Title（参考訳）: 進行波ビーコンを用いた厚い散乱媒質による絡み合った光子の形成
- Authors: Ronen Shekel, Ohad Lib, Yaron Bromberg,
- Abstract要約: 絡み合った光子は、生体組織や乱流雰囲気のような複雑な媒体を介して伝播する。
波面形状を用いて散乱を補正し、2光子相関を求めることは、信号対雑音比が低いために困難である。
我々は、Klyshkoの高度な波動図にインスパイアされた、新しいフィードバック機構を提案し、実証する。
- 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: Entangled photons provide transformative new paths in the fields of communication, sensing, and computing. However, when entangled photons propagate through a complex medium such as a biological tissue or a turbulent atmosphere, their correlations are scrambled. Using wavefront shaping to compensate for the scattering and retrieve the two-photon correlations is challenging due to the low signal-to-noise ratio of the two-photon signal. While previous works partly addressed this challenge by using feedback from a strong classical laser beam that co-propagates with the entangled photons, such methods frequently depend on assumptions about the complex medium, limiting the applicability of quantum wavefront shaping. In this work, we propose and demonstrate a new feedback mechanism that is inspired by Klyshko's advanced wave picture, in which the classical laser beam counter-propagates with one of the entangled photons and co-propagates with the other. The new Klyshko feedback allows compensation of scattering in thick samples and even in situations where each photon propagates through a different scattering medium. Since the advanced wave picture applies whenever optical reciprocity is valid, such Klyshko optimization can be utilized across a wide range of configurations, offering a robust and alignment-free setup. We therefore believe this protocol will open the door for real-world applications of quantum wavefront shaping.
- Abstract（参考訳）: 絡み合った光子は、通信、センシング、およびコンピューティングの分野において、トランスフォーメーションな新しい経路を提供する。
しかし、絡み合った光子が生体組織や乱流大気などの複雑な媒体を伝播すると、それらの相関関係はスクランブルされる。
波面形状を用いて散乱を補正し、2光子相関を求めることは、2光子信号の低信号対雑音比のために困難である。
従来の研究では、束縛された光子と共伝播する強い古典レーザービームからのフィードバックを用いてこの問題に対処していたが、そのような手法は複雑な媒体に関する仮定に依存し、量子波面形状の適用性を制限することが多かった。
本研究では,Klyshkoの先進波像にインスパイアされた新しいフィードバック機構を提案し,従来のレーザビームが1つの絡み合った光子と逆伝搬し,他方と共伝播することを示した。
新しいKlyshkoフィードバックは、厚いサンプルや、それぞれの光子が異なる散乱媒質を介して伝播する状況においても散乱の補償を可能にする。
高度な波動図は、光学的相互性が有効であるたびに適用されるので、クリュシュコの最適化は幅広い構成で利用でき、堅牢でアライメントのない設定を提供する。
したがって、このプロトコルは量子波面形状の現実的な応用の扉を開くと信じている。
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