論文の概要: Characterization of the multimode nature of single-photon sources based on spontaneous parametric down conversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10682v1
- Date: Tue, 16 Apr 2024 15:59:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-17 16:14:57.618060
- Title: Characterization of the multimode nature of single-photon sources based on spontaneous parametric down conversion
- Title（参考訳）: 自発パラメトリックダウン変換に基づく単一光子源の多重モード特性のキャラクタリゼーション
- Authors: Emil R. Hellebek, Klaus Mølmer, Anders S. Sørensen,
- Abstract要約: 単一光子源は多くの将来的な量子技術に必要な成分である。
ダウン変換過程のボゴリューボフの正確な処理に基づいて, 完全なマルチモード記述を開発する。
本研究の成果は,量子情報プロトコルの設計の指針となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Single-photon sources are necessary components for many prospective quantum technologies. One candidate for a single-photon source is spontaneous parametric down conversion combined with a heralding photon detection. The heralded light pulse from such a source, is typically treated as single-mode, this treatment, however, is incomplete. We develop a full multimode description based on the exact Bogoliubov treatment of the down conversion process. We then provide a perturbative and effective treatment, which illustrates the most important physical mechanisms and permits analytical estimates of the success probability and purity of single-photon states under practical heralding conditions, both without relying on the precise detection time of the heralding photon and when accepting photons only in a narrow window around the time of the detection. This permits us to characterize the emitted light under three different assumptions for the pump pulse. For spontaneous parametric down conversion with a very short pump pulse, we find the single-mode description to be accurate, while for longer pump pulses and continuous pumping, a multimode description is necessary. Our findings can be used to guide the design of quantum information protocols based on heralded single-photon sources, as their performance may depend on the multimode nature of the sources.
- Abstract（参考訳）: 単一光子源は多くの将来的な量子技術に必要な成分である。
単一光子源の候補の1つは、自発パラメトリックダウン変換と隠蔽光子検出の組み合わせである。
このような光源から放射される光パルスは、通常は単一モードとして扱われるが、この処理は不完全である。
ダウン変換過程のボゴリューボフの正確な処理に基づいて, 完全なマルチモード記述を開発する。
次に,本研究は,光子の正確な検出時間に依存することなく,かつ検出前後の狭い窓にのみ光子を受容した場合に,最も重要な物理的メカニズムを示し,単一光子の状態の成功確率と純度を解析的に推定することができる摂動的かつ効果的な治療方法を提案する。
これにより、ポンプパルスの3つの異なる仮定の下で発光された光を特徴付けることができる。
超短パルスによる自然パラメトリックダウン変換では、単モード記述が正確であるのに対して、長いポンプパルスと連続ポンプでは多重モード記述が必要である。
本研究の成果は,マルチモード特性に依存した単一光子源に基づく量子情報プロトコルの設計を導くのに有用である。
関連論文リスト
- 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) - Generation and characterization of polarization-entangled states using
quantum dot single-photon sources [0.0]
半導体量子ドットに基づく単一光子源は、量子情報処理にいくつかの応用がある。
このアプローチは、光子対を偏光度で生成するシンプルでコンパクトな設計によって実現される。
我々の情報源は、生成した絡み合った状態の長期的安定性と高品質を示すので、光学量子技術の信頼性の高い構築ブロックを構成することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-04T16:07:12Z) - High-dimensional quantum correlation measurements with an adaptively
gated hybrid single-photon camera [58.720142291102135]
本研究では,高空間分解能センサと高時間分解能検出器を組み合わせた適応ゲート型ハイブリッド高分解能カメラ(HIC)を提案する。
空間分解能は9メガピクセル近く、時間分解能はナノ秒に近いため、このシステムは以前は実現不可能だった量子光学実験の実現を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-25T16:59:27Z) - 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) - Amplification of cascaded downconversion by reusing photons with a
switchable cavity [62.997667081978825]
本稿では,高速スイッチと遅延ループを用いて三重項生成率を増幅する手法を提案する。
我々の概念実証装置は、検出された光子三重項の速度を予測通りに上昇させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-23T15:53:44Z) - Entangling remote qubits using the single-photon protocol: an in-depth
theoretical and experimental study [0.0]
単一光子では、プロトコルの絡み合いは、クビット光子の絡み合い状態の生成と、ビームスプリッターの後方にある単一の光子の検出によって決定される。
我々は、ダイヤモンド中の窒素空孔中心に基づく、広範囲な理論モデルを開発し、実験環境に合わせて調整する。
不完全な光励起は、検出アーム依存の絡み合った状態の忠実度と速度に繋がる可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-15T21:56:40Z) - 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) - Quantifying n-photon indistinguishability with a cyclic integrated
interferometer [40.24757332810004]
我々はn-光子の真の不識別性を測定する普遍的な方法について報告する。
提案手法はN = 2nモードの低深度循環型マルチポート干渉計に頼っている。
フェムト秒レーザーマイクロ加工により作製した8モード集積干渉計について実験を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-31T16:30:52Z) - Investigating the coherent state detection probability of InGaAs/InP
SPAD-based single-photon detectors [55.41644538483948]
InGaAs/InP-sine-gateおよびfree-runアバランシェダイオードにおける単光子および多光子コヒーレント状態の検出可能性について検討した。
多光子状態検出は個々の単光子状態の吸収の独立事象とはみなすことができない。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-16T08:08:48Z) - Scalable multiphoton generation from cavity-synchronized single-photon sources [5.187669487527287]
設計は複数の単一光子源に依存し、それぞれが導波路に結合され、これらすべてが共通のキャビティモードと相互作用する。
最先端の回路QED実装では、このスキームは純度、不明瞭性、効率99%の99%のコストで1つの光子を作成することをサポートする。
これは、ボソンサンプリングのための以前の分解されたソースよりも桁違いに効率的であり、決定論的多光子源の実現と光子によるスケーラブルな量子情報処理を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-04T20:20:05Z) - 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)
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。