論文の概要: High-dimensional maximally entangled photon pairs in parametric down-conversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.09280v1
- Date: Fri, 12 Jul 2024 14:13:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-15 23:18:28.548759
- Title: High-dimensional maximally entangled photon pairs in parametric down-conversion
- Title（参考訳）: パラメトリックダウンコンバージョンにおける高次元最大絡み合った光子対
- Authors: Richard Bernecker, Baghdasar Baghdasaryan, Stephan Fritzsche,
- Abstract要約: 軌道角運動量(OAM)を持つラゲール・ガウスモードは、高次元の絡み合った量子状態を実験的に設計するために一般的に利用される。
次元 d>2 のヒルベルト空間の場合、最大絡み合った状態(MES)は量子通信プロトコルの容量とセキュリティを向上させるのに役立つ。
サブスペース内でのOAMモードの追加空間フィルタリングを行うことなく, ポンプビームの空間分布と結晶の非線形分布を利用してMESを生成する方法について定式化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Photon pairs generated from spontaneous parametric down-conversion are a well-established method to realize entangled bipartite photonic systems. Laguerre-Gaussian modes, which carry orbital angular momentum (OAM), are commonly exploited to engineer high-dimensional entangled quantum states experimentally. For Hilbert spaces with dimension d>2, maximally entangled states (MES) help to improve the capacity and security of quantum communication protocols, among several other promising features. However, the direct generation of MES in well-defined high-dimensional subspaces of the infinite OAM basis has remained a challenge. Here, we formalize how the spatial distribution of the pump beam and the nonlinear profile of the crystal can be utilized to generate MES without additional spatial filtering of OAM modes within a subspace. We illustrate our approach with maximally entangled qutrits (d=3) and ququints (d=5).
- Abstract（参考訳）: 自発パラメトリックダウンコンバージョンから生成される光子対は、絡み合った2部フォトニックシステムを実現するための確立された方法である。
軌道角運動量(OAM)を持つラゲール・ガウスモードは、高次元の絡み合った量子状態を実験的に設計するために一般的に利用される。
次元 d>2 のヒルベルト空間の場合、最大絡み合った状態(MES)は量子通信プロトコルの容量とセキュリティを改善するのに役立つ。
しかし、有限 OAM 基底のよく定義された高次元部分空間における MES の直接生成は依然として挑戦である。
ここでは, ポンプビームの空間分布と結晶の非線形分布を利用して, サブ空間内でのOAMモードの追加空間フィルタリングを行なわずにMESを生成する方法について定式化する。
我々は、最大絡み合った四角形 (d=3) と四角形 (d=5) を用いて、我々のアプローチを説明する。
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