論文の概要: Photonic indistinguishability characterization and optimization for cavity-based single-photon source
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11193v1
- Date: Wed, 17 Apr 2024 09:18:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-18 14:45:15.560809
- Title: Photonic indistinguishability characterization and optimization for cavity-based single-photon source
- Title（参考訳）: キャビティベース単一光子源のフォトニック不識別性評価と最適化
- Authors: Miao Cai, Mingyuan Chen, Jiangshan Tang, Keyu Xia,
- Abstract要約: 独立源からの単一光子の識別不可能性は、スケーラブルな量子技術にとって極めて重要である。
この研究は、信頼性が高くスケーラブルな光子ベースの量子技術の設計と工学の道を開くかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.143707646428782
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Indistinguishability of single photons from independent sources is critically important for scalable quantum technologies. We provide a comprehensive comparison of single-photon indistinguishability of different kinds of cavity quantum electrodynamics (CQED) systems by numerically simulating Hong-Ou-Mandel (HOM) two-photon interference. We find that the CQED system using nature atoms exhibit superiority in indistinguishability, benefiting from the inherently identical features. Moreover, a $\Lambda-$type three-level atoms show essential robust against variation of various system parameters because it exploits the two ground states with considerable smaller decay rates for single-photon generation. Furthermore, a machine learning-based framework is proposed to significantly and robustly improve single-photon indistinguishability for non-identical two CQED systems. This work may pave the way for designing and engineering reliable and scalable photon-based quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 独立源からの単一光子の識別不可能性は、スケーラブルな量子技術にとって極めて重要である。
本稿では,香港・奥羽マンデル(HOM)の2光子干渉を数値シミュレーションすることにより,CQED(キャビティ量子電磁力学)システムの単一光子独立性を総合的に比較する。
自然原子を用いたCQEDシステムは,本質的に同一な特徴の恩恵を受けながら,識別性に優れることがわかった。
さらに、$\Lambda-$type 3レベル原子は、単一光子生成の崩壊速度がかなり小さい2つの基底状態を利用するため、様々な系パラメータの変動に対して必須の堅牢性を示す。
さらに、同一でない2つのCQEDシステムの単一光子識別可能性を大幅に向上させる機械学習ベースのフレームワークを提案する。
この研究は、信頼性が高くスケーラブルな光子ベースの量子技術の設計と工学の道を開くかもしれない。
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