論文の概要: Bright Heralded Single-Photon Source Saturating Theoretical Single-photon Purity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.03236v3
- Date: Fri, 07 Feb 2025 01:08:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-10 14:53:04.050331
- Title: Bright Heralded Single-Photon Source Saturating Theoretical Single-photon Purity
- Title(参考訳): 理論的な単一光子純度を飽和する明るい1光子源
- Authors: Haoyang Wang, Huihong Yuan, Qiang Zeng, Lai Zhou, Haiqiang Ma, Zhiliang Yuan,
- Abstract要約: この研究は、一般的なパラメトリックな1光子源に対する1光子純度の理論的な限界を導いた。
限界を飽和させた純度でギガヘルツパルスの除草源を実証する。
結果は、シャード化された単光子ソースをベンチマークするための信頼性の高い標準を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.431483076376284
- License:
- Abstract: Single-photon source is the cornerstone for modern quantum information processing. The present work derives the theoretical limit of single-photon purity for general parametric heralded single-photon sources, and subsequently demonstrates a bright, gigahertz-pulsed heralded source with the purity saturating the limit. By stimulating spontaneous four-wave mixing effect in the silicon spiral waveguide, this on-chip source is measured to have a coincidence rate exceeding 1.5~MHz at a coincidence-to-accidental ratio (CAR) of 16.77 in the photon pair correlation experiment. The single-photon purity of this source, quantified by the heralded auto-correlation function $g^{(2)}_\text{h}(0)$, is measured by a heralded Hanbury Brown--Twiss setup to reach the theoretical limit with the lowest value of $0.00094 \pm 0.00002$ obtained at a coincidence rate of 0.8~kHz and a CAR of 2220. The performance improvements are attributed to effective spectral filtering suppressing the noise as well as the coherent pump condition helped by optical injection locking. The reported results provide a reliable standard for benchmarking heralded single-photon sources and present a state-of-the-art heralded source for quantum information processing.
- Abstract(参考訳): 単一光子源は現代の量子情報処理の基礎である。
本研究は, 一般パラメトリックな単光子源に対する単光子純度の理論的限界を導出し, その後, 限界を飽和させる純度を持つ輝かしいギガヘルツパルスの多光子純度源を示す。
シリコンスパイラル導波路の自発4波混合効果を刺激することにより、光子対相関実験において、このオンチップ源は、偶然/事故比(CAR)16.77で1.5〜MHzを超える一致率を有することを測定した。
この源の単光子純度は、自己相関関数 $g^{(2)}_\text{h}(0)$ で定量化され、ハンベリー・ブラウン・ツイッス(Hanbury Brown--Twiss)セットアップによって測定され、00094 \pm 0.00002$ の最小値が 0.8~kHz、CARが 2220 である理論限界に達する。
性能改善は、ノイズを抑制する効果的なスペクトルフィルタリングと、光注入ロックによるコヒーレントポンプ条件に起因する。
報告された結果は、シャード化された単一光子ソースのベンチマークのための信頼性の高い標準を提供し、量子情報処理のための最先端のシャードされたソースを提供する。
関連論文リスト
- Protecting Heralded Single Photons Generated from Double-$Λ$ Biphoton Sources with Doppler-Broadened Atomic Media [1.143722348196401]
熱原子を用いた双光子源は、狭い線幅、安定した周波数、調整可能な線幅の利点を提供する。
本研究では,熱原子SFWMの2-$Lambda$双光子源について検討した。
本稿では、未解明の物理機構のための新しい理論枠組みを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-02-10T10:54:58Z) - Bandwidth-tunable Telecom Single Photons Enabled by Low-noise Optomechanical Transduction [45.37752717923078]
単一光子源は創発的量子技術にとって基本的な重要性である。
ナノ構造を持つ光学結晶は、単一光子生成のための魅力的なプラットフォームを提供する。
これまでのところ、光吸収加熱はこれらのシステムが実用用途で広く使われるのを妨げてきた。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-14T18:00:00Z) - Advances in quantum metrology with dielectrically structured single photon sources based on molecules [0.0]
単光子フォック状態のような光の古典的でない状態は広く研究されている。
現在の標準と気象学的手順は、低照度レベルに最適化されていない。
我々は新しい世代の分子ベースの単一光子源を提示する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-07-08T00:19:27Z) - Experimental single-photon quantum key distribution surpassing the fundamental coherent-state rate limit [11.795169912821704]
単一光子源は量子ネットワークに必須であり、量子鍵分布(QKD)から急成長する量子インターネットへの応用を可能にする。
本稿では、高効率単一光子源を用いた高速QKDを報告し、コヒーレント光の基本速度限界を超越するSKRを実現する。
我々の研究は、QKDアプリケーションにおけるコヒーレント光よりもナノテクノロジーベースの単一光子源の方が優れた性能を示し、グローバル量子インターネットの実現に向けて重要な一歩を踏み出した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-04T07:28:15Z) - Maximizing Purity and Heralding Efficiency of Type-I Down-Converted Photons Using Beam Focal Parameters [0.0]
タイプIのダウンコンバージョンでは、生成した光子は線形ポンプ分極に垂直な同じ線形分極を持つ。
非線型幾何学は、これらの指標を同時に最適化する自由度を与えることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-04T15:39:28Z) - High-efficiency single-photon source above the loss-tolerant threshold
for efficient linear optical quantum computing [6.50539407140881]
単光子純度0.9795(6)、光子不明瞭度0.9856、システム全体の効率0.712(18)を同時に示す。
このソースは、スケーラブルなフォトニック量子コンピューティングの効率しきい値に初めて到達した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-14T17:45:03Z) - On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
多光子干渉は光量子技術の中心にある。
そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。
ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-14T18:16:49Z) - 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) - Silicon nitride waveguides with intrinsic single-photon emitters for
integrated quantum photonics [97.5153823429076]
我々は、SiN中の固有の単一光子放射体から、同じ物質からなるモノリシック集積導波路への光子の最初のカップリングに成功したことを示す。
その結果、スケーラブルでテクノロジー対応の量子フォトニック集積回路の実現に向けた道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-17T16:51:29Z) - 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。