論文の概要: Polarization Entanglement with highly non-degenerate photon pairs enhanced by effective walk-off compensation method

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.06752v3
• Date: Tue, 19 Nov 2024 22:24:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-21 16:10:30.053452
• Title: Polarization Entanglement with highly non-degenerate photon pairs enhanced by effective walk-off compensation method
• Title（参考訳）: 効率的なウォークオフ補償法により強化された高分解能光子対による分極エンタングルメント
• Authors: Sungeun Oh, Thomas Jennewein,
• Abstract要約: バルク偏極ニオブ酸リチウム(PPLN)結晶を用いた非縮退光子対の偏光絡みを実証した。 両屈折性結晶ウェッジを用いた有効補償法を導入し,空間的および時間的歩行を同時に除去する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We demonstrate polarization entanglement in highly non-degenerate photon pairs, generated through Type-0 spontaneous parametric down conversion (SPDC) using bulk periodically poled Lithium Niobate (PPLN) crystals. Through the utilization of both a beam displacer interferometer scheme and a Sagnac interferometer, we ensure high polarisation contrast and stable interference of the highly non-degenerate photon pairs, which however causes substantial spatial and temporal walk-offs of the photon paths which poses a formidable challenge. We introduce an effective compensation method using birefringent crystal wedges to eliminate spatial and temporal walkoffs simultaneously. This method is implemented in our entangled photon source (EPS) designed specifically for testing entanglement-based quantum key distribution (EBQKD) between ground and satellite, as part of the Quantum Encryption and Science Satellite (QEYSSat) mission funded by the Canadian Space Agency (CSA). We observed a coincidence rate of N = (33.33+-0.05)kHz, a significant improvement compared to the absence of the spatial compensation. We also observed an estimated pair generation rate of (2.92+-0.12)MHz and an entanglement visibility of (96.6+-0.3)% from only 1.0mW of pump power, making it a promising source for long-distance quantum communication for ground-to-satellite and fiber optic links.
• Abstract（参考訳）: バルク偏極ニオブ酸リチウム(PPLN)結晶を用いたSPDC(Type-0自然パラメトリックダウン変換)により生成する高縮退光子対の偏光絡みを示す。 ビーム変位計干渉計とサニャック干渉計の両方を用いることで、高分解能光子対の高偏極コントラストと安定した干渉を確保できる。 両屈折性結晶ウェッジを用いた有効補償法を導入し,空間的および時間的歩行を同時に除去する。 本手法は、カナダ宇宙機関(CSA)が資金提供した量子暗号化科学衛星(QEYSSat)ミッションの一環として、地上と衛星間の絡み合いに基づく量子鍵分布(EBQKD)をテストするために設計された、絡み合った光子源(EPS)に実装されている。 N = (33.33+-0.05)kHzの一致率を観測し, 空間補償の欠如と比較して有意な改善が認められた。 また、推定対生成率(2.92+-0.12)MHzと、ポンプパワーの1.0mWから(96.6+-0.3)%の絡み合いを観測し、地上から衛星・光ファイバーリンクの長距離量子通信に有望な情報源となった。

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