論文の概要: Simultaneous Generation of Quantum Frequency Combs across Distinct Modal Families in a Single $Si_3 N_4$ Whispering Gallery Mode Resonator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.16622v1
- Date: Mon, 24 Jun 2024 13:08:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-25 14:44:42.809384
- Title: Simultaneous Generation of Quantum Frequency Combs across Distinct Modal Families in a Single $Si_3 N_4$ Whispering Gallery Mode Resonator
- Title（参考訳）: 単一$Si_3 N_4$Whispering Galleryモード共振器における各モードの量子周波数コムの同時生成
- Authors: Bo Ji, Nianqin Li, Guangqiang He,
- Abstract要約: 量子周波数コム(Quantum frequency combs, QFCs)は、クラスター状態のような多モードの絡み合いのための汎用的な資源である。
オンチップ・ウィスパーリング・ギャラリーモード共振器(WGMR)は、これらの状態を極低しきい値のパワーで生成することができる。
そこで本研究では,1オンチップ$Si_3N_4$ WGMRを用いた3つのQFCの同時生成について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.745959340866902
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum frequency combs (QFCs) are versatile resources for multi-mode entanglement, such as cluster states, crucial for quantum communication and computation. On-chip whispering gallery mode resonators (WGMRs) can generate these states at ultra-low threshold power. In this paper, we demonstrate the simultaneous generation of three QFCs using a single on-chip $Si_3N_4$ WGMR across distinct modal families. We designed a micro-ring resonator with a radius of 240 $\mu m$, capable of supporting four modal families within the 130 to 260 $THz$ frequency range for consistency regulation. Our results indicate that, by carefully designing the structure of $Si_3 N_4$ WGMRs, it is possible to generate quantum entangled frequency combs across distinct modal families simultaneously using monochromatic pump light. This is achieved by modulating the pump mode profiles with a spatial light modulator (SLM). Our approach offers a simple and low-cost method to achieve higher-density entanglement integration on-chip.
- Abstract（参考訳）: 量子周波数コム(Quantum frequency combs, QFCs)は、クラスタ状態のような多モードの絡み合いのための汎用的な資源であり、量子通信や計算に不可欠である。
オンチップ・ウィスパーリング・ギャラリーモード共振器(WGMR)は、これらの状態を極低しきい値のパワーで生成することができる。
本稿では, 単一オンチップ$Si_3N_4$ WGMR を用いた3つのQFCの同時生成について述べる。
マイクロリング共振器の半径240$\mu m$を設計し, 整合性制御のために130〜260$THz$の周波数範囲で4つのモードファミリをサポート可能とした。
以上の結果から,Si_3 N_4$ WGMRの構造を慎重に設計することにより,単色ポンプ光を同時に利用して,異なる変調族にまたがる量子絡み合った周波数コムを生成できることが示唆された。
これは、空間光変調器(SLM)を用いてポンプモードプロファイルを変調することで実現される。
本手法は,チップ上の高密度エンタングルメント統合を実現するための,シンプルで低コストな手法を提供する。
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