論文の概要: Generation of subnatural-linewidth orbital angular momentum entangled biphotons using a single driving laser in hot atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.20570v1
- Date: Fri, 31 May 2024 01:46:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-03 15:46:08.123535
- Title: Generation of subnatural-linewidth orbital angular momentum entangled biphotons using a single driving laser in hot atoms
- Title（参考訳）: 高温原子における単一駆動レーザーを用いたサブナチュラル-リニア軌道角運動量絡み合った双光子の生成
- Authors: Jiaheng Ma, Chengyuan Wang, Bingbing Li, Yun Chen, Ye Yang, Jinwen Wang, Xin Yang, Shuwei Qiu, Hong Gao, Fuli Li,
- Abstract要約: 軌道角運動量(OAM)の絡み合った光子対は、物質の光と量子状態の相互作用において重要な役割を果たす。
我々は, 単一駆動ビームを85ドルRb原子蒸気セルに使用することにより, 狭い帯域幅でOAM絡み合った光子対を生成する方法を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.01118215598991
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Orbital angular momentum (OAM) entangled photon pairs with narrow bandwidths play a crucial role in the interaction of light and quantum states of matter. In this article, we demonstrate an approach for generating OAM entangled photon pairs with a narrow bandwidth by using a single driving beam in a $^{85}$Rb atomic vapor cell. This single driving beam is able to simultaneously couple two atomic transitions and directly generate OAM entangled biphotons by leveraging the OAM conservation law through the spontaneous four-wave mixing (SFWM) process. The photon pairs exhibit a maximum cross-correlation function value of 27.7 and a linewidth of 4 MHz. The OAM entanglement is confirmed through quantum state tomography, revealing a fidelity of 95.7\% and a concurrence of 0.926 when compared to the maximally entangled state. Our scheme is notably simpler than previously proposed schemes and represents the first demonstration of generating subnatural-linewidth entangled photon pairs in hot atomic systems.
- Abstract（参考訳）: 軌道角運動量(OAM)と狭い帯域を持つ光子対は、物質の光と量子状態の相互作用において重要な役割を果たす。
本稿では, 単一駆動ビームを$^{85}$Rb原子蒸気セルに使用することにより, 狭い帯域幅でOAM絡み合った光子対を生成する方法を示す。
この単一駆動ビームは、2つの原子遷移を同時に結合し、自発的な4波混合(SFWM)プロセスを通じてOAM保存則を活用することにより、OAMに絡み合った2光子を直接生成することができる。
光子対は最大相関関数値27.7と直線幅4MHzを示す。
OAMエンタングルメントは量子状態トモグラフィーによって確認され、最大エンタングルド状態と比較して95.7\%の忠実度と0.926の共起性を示す。
提案手法は従来提案されていた手法よりも明らかに単純であり, 熱原子系における光子対の生成を初めて実証したものである。
関連論文リスト
- Generating entangled pairs of vortex photons via induced emission [0.0]
絡み合った渦光子のペアは、量子コンピューティングと暗号への新たな応用を約束することができる。
単一光子波パケットによって励起される2レベル原子放出によりそのような状態を生成する可能性について検討する。
我々は、誘起放出は、原子物理学実験、量子光学、量子情報科学に応用された絡み合った渦光子の源として利用できると結論付けた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-21T14:10:50Z) - Realisation of a Coherent and Efficient One-Dimensional Atom [0.15274583259797847]
コヒーレントで効率的に結合された1次元原子は大きな非線形性を提供し、フォトニック量子ゲートを可能にする。
ここでは、1次元原子の実装として、オープンマイクロキャビティ内の半導体量子ドットを用いる。
この結果は、エキゾチックなフォトニック状態と2光子相ゲートの創出への道を開くものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-19T21:48:12Z) - 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) - Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。
トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。
我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z) - Quantum density matrix theory for a laser without adiabatic elimination
of the population inversion: transition to lasing in the class-B limit [62.997667081978825]
B級量子密度行列モデルは、統一理論におけるコヒーレンスと光子相関を正確に記述することができない。
ここでは、一般クラスBレーザーに対する密度行列の理論的アプローチを行い、光子のフォック基底におけるフォトニックおよび原子還元密度行列の閉方程式を提供する。
このモデルは、クラスBレーザーデバイスにおける数光子分岐と非古典光子相関の研究を可能にし、コヒーレント結合ナノレーザーアレイの量子記述を活用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-26T16:33:51Z) - Almost indistinguishable single photons via multiplexing cascaded
biphotons with cavity modulation and phase compensation [0.0]
アルカリ金属原子アンサンブルから発生する複光子の周波数絡みについて検討した。
単光子の純度は0.999$に達し、両光子の絡み合いエントロピー$S$は0.006$になる。
非常に低い周波数の絡み合いは、ほとんど区別できない単一光子源を意味する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-26T15:34:26Z) - Bright multiplexed source of indistinguishable single photons with
tunable GHz-bandwidth at room temperature [0.0]
我々は、一般的に使用されているルビジウムのD2線と本質的に互換性のある、空間的に多重化された単一光子のヘラルド源を実現する。
光源は, 高温のルビジウム蒸気中での4波長混合に基づいており, レーザー冷却や光学キャビティを必要とせず, 高速・低雑音の単一光子を発生させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-19T14:23:33Z) - Auto-heterodyne characterization of narrow-band photon pairs [68.8204255655161]
ビームスプリッタで非退化光子対が干渉したときの時間相関ビート音を検出することで光子対関節スペクトルを測定する手法について述べる。
この技術は光子の対を特徴づけるのに適しており、それぞれが単一の原子種と相互作用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-08T18:21:30Z) - Generation of sub-MHz and spectrally-bright biphotons from hot atomic
vapors with a phase mismatch-free scheme [1.8640137420505116]
我々は全コプロパゲーション方式を用いて熱水蒸気から二光子を生成する。
この研究における双光子線幅は桁違いに調整可能である。
これは今までで最も狭い線幅であり、様々な種類の単モード複光子の中では最も狭い線幅である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-09T07:32:56Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z) - Quantum-Clustered Two-Photon Walks [68.8204255655161]
離散時間量子ウォークにおいて、これまで未知の2光子効果を示す。
相互相互作用を持たない2つの同一のボソンは、一緒にクラスタ化され続けることができる。
2つの光子は2光子量子干渉現象のため、各ステップで同じ方向に移動する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-12T17:02:35Z)
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。