論文の概要: Tunable generation of spatial entanglement in nonlinear waveguide arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.08176v2
• Date: Tue, 29 Oct 2024 10:17:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-30 13:36:16.814450
• Title: Tunable generation of spatial entanglement in nonlinear waveguide arrays
• Title（参考訳）: 非線形導波路アレイにおける空間エンタングルメントの可変生成
• Authors: A. Raymond, A. Zecchetto, J. Palomo, M. Morassi, A. Lemaître, F. Raineri, M. I. Amanti, S. Ducci, F. Baboux,
• Abstract要約: AlGaAs非線形導波路アレイのパラメトリックダウンコンバージョンに基づく空間交絡光子対 我々は、出力量子状態を設計し、様々な種類の空間相関を実装するためにダブルポンプ構成を用いる。 この実験は室温とテレコム波長で行われ、連続的に結合されたシステムのポテンシャルを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Harnessing high-dimensional entangled states of light presents a frontier for advancing quantum information technologies, from fundamental tests of quantum mechanics to enhanced computation and communication protocols. In this context, the spatial degree of freedom stands out as particularly suited for on-chip integration. But while traditional demonstrations produce and manipulate path-entangled states sequentially with discrete optical elements, continuously-coupled nonlinear waveguide systems offer a promising alternative where photons can be generated and interfere along the entire propagation length, unveiling novel capabilities within a reduced footprint. Here we exploit this concept to implement a compact and reconfigurable source of spatially entangled photon pairs based on parametric down-conversion in AlGaAs nonlinear waveguides arrays. We use a double-pump configuration to engineer the output quantum state and implement various types of spatial correlations, exploiting a quantum interference effect between the biphoton state generated in each pumped waveguide. This demonstration, at room temperature and telecom wavelength, illustrates the potential of continuously-coupled systems as a promising alternative to discrete multi-component quantum circuits for leveraging the high-dimensional spatial degree of freedom of photons.
• Abstract（参考訳）: 光の高次元の絡み合った状態の調和は、量子力学の基礎的なテストから高度な計算と通信プロトコルに至るまで、量子情報技術の進歩のフロンティアを示す。 この文脈では、空間的自由度はオンチップ統合に特に適している。 しかし従来の実証では、経路に絡み合った状態を個別の光学素子で連続的に生成し操作するが、連続結合された非線形導波路システムは、光子を発生し、伝播長全体に沿って干渉し、フットプリントを小さくすることで、新たな能力を披露する、有望な代替手段を提供する。 ここでは、この概念を利用して、AlGaAs非線形導波路アレイのパラメトリックダウン変換に基づいて、空間的に絡み合った光子対のコンパクトで再構成可能なソースを実装する。 我々は、出力量子状態を設計し、様々な種類の空間相関を実装し、各ポンプ導波路で発生したバイフォトン状態間の量子干渉効果を利用する。 この実験は、室温とテレコム波長において、光子の高次元空間自由度を利用するための離散多成分量子回路の代替として、連続結合系の可能性を示している。

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