論文の概要: Few-Body Quantum Chaos, Localization, and Multi-Photon Entanglement in Optical Synthetic Frequency Dimension
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.07346v1
- Date: Tue, 11 Jun 2024 15:14:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-12 15:24:54.393357
- Title: Few-Body Quantum Chaos, Localization, and Multi-Photon Entanglement in Optical Synthetic Frequency Dimension
- Title（参考訳）: 光合成周波数次元におけるFw-Body量子カオス、局在、マルチ光子エンタングルメント
- Authors: Junlin Wang, Luojia Wang, Jinlou Ma, Ang Yang, Luqi Yuan, Lei Ying,
- Abstract要約: 光学系における合成周波数次元の概念を用いて、制御可能な周波数束縛光子を生成する新しい手法を提案する。
この研究は、合成次元において単一粒子を超えるリッチで制御可能な量子相を初めて探求した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.86091921421344
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Generation and control of entanglement are fundamental tasks in quantum information processing. In this paper, we propose a novel approach to generate controllable frequency-entangled photons by using the concept of synthetic frequency dimension in an optical system. Such a system consists of a ring resonator made by a tailored third-order nonlinear media to induce photon-photon interactions and a periodic modulator to manipulate coupling between different frequency modes. We show this system provides a unique platform for the exploration of distinct few- or many-body quantum phases including chaos, localization, and integrability in a highly integrable photonics platform. In particular, we develop the potential experimental method to calculate the spectral form factor, which characterizes the degree of chaos in the system and differentiates between these phases based on observable measurements. Interestingly, the transition signatures of each phase can lead to an efficient generation of frequency-entangled multi photons. This work is the first to explore rich and controllable quantum phases beyond single particle in a synthetic dimension.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いの生成と制御は、量子情報処理における基本的なタスクである。
本稿では,光学系における合成周波数次元の概念を用いて,制御可能な周波数束縛光子を生成する新しい手法を提案する。
このようなシステムは、光子-光子相互作用を誘導する調整された3階非線形媒体によるリング共振器と、異なる周波数モード間の結合を操作する周期変調器から構成される。
このシステムは、高度に積分可能なフォトニクスプラットフォームにおいて、カオス、ローカライゼーション、可積分性を含む、異なる少数または多体量子位相を探索するためのユニークなプラットフォームを提供する。
特に,システム内のカオスの度合いを特徴付け,観測可能な測定値に基づいてこれらの位相を区別するスペクトル形成係数を計算するための潜在的実験手法を開発した。
興味深いことに、各位相の遷移シグネチャは、周波数に絡み合った多重光子の効率的な生成につながる。
この研究は、合成次元において単一粒子を超えるリッチで制御可能な量子相を初めて探求した。
関連論文リスト
- Entanglement of photonic modes from a continuously driven two-level system [34.50067763557076]
量子エミッタ(超伝導量子ビット)をコヒーレントドライブで連続的にエキサイティングすることで, 絡み合ったフォトニックモードを実験的に生成する。
共鳴蛍光スペクトルの2つの側バンドから抽出したモード間の絡み合いが生じることを示す。
本手法は, 様々な物理プラットフォームにおいて, 絡み合いを高速に分散するために有効である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-10T18:48:41Z) - 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) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - All-optical Tuning of Indistinguishable Single-Photons Generated in
Three-level Quantum Systems [0.2642406403099596]
Autler-Townes と ac Stark 効果を利用した3レベルラグシステムのコヒーレント駆動方式を提案する。
単一光子源の全光スペクトルチューニングに対するこのアプローチの有効性を理論的および実験的に実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-02T22:58:05Z) - An integrated whispering-gallery-mode resonator for solid-state coherent
quantum photonics [6.082529164787429]
我々は,光子をコヒーレントにルートする自己組立量子ドットを含む集積マイクロディスクキャビティについて報告する。
この統合システムは, ドロップポートとバスポートの間で光子を協調的に再帰することができることを示す。
このアプローチの長所と短所について議論し、量子デバイスの効率を高めるためにどのように使用できるかに焦点を当てる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-26T12:51:39Z) - Tunable Anderson Localization of Dark States [146.2730735143614]
超伝導導波路量子電磁力学系におけるアンダーソンの局在について実験的に検討した。
サブラジアント暗黒モード近傍での伝送係数の指数的抑制を観測する。
この実験は、新しいプラットフォーム上での様々なローカライゼーション現象の研究の扉を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-25T07:52:52Z) - 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) - Spectrally reconfigurable quantum emitters enabled by optimized fast
modulation [42.39394379814941]
色中心、希土類イオン、量子ドットなどの固体プラットフォームにおけるスペクトル制御は、チップ上のそのような応用を実現する上で魅力的である。
単一光子放射のスペクトル工学における周波数変調光遷移の利用を提案する。
その結果,周波数変調は単一光子のスペクトル特性と時間特性に対して前例のない制御を施した新しい光状態を生成するための強力な手法であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-27T18:24:35Z) - Quantum optical synthesis in 2D time-frequency space [0.0]
従来の光学合成は、1次元空間における時間領域と周波数領域の間の光場のフーリエ変換に依存している。
両光子の2光子確率分布を2次元時間と周波数空間で操作し,実験実験を行った。
提案手法は,高次元量子力学処理によるバイフォトン波パケットの時間特性を調整するための新しい経路を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-19T14:08:56Z)
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。