論文の概要: On chip high-dimensional entangled photon sources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03224v1
- Date: Thu, 5 Sep 2024 03:43:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 21:57:04.961452
- Title: On chip high-dimensional entangled photon sources
- Title（参考訳）: チップの高次元絡み合った光子源について
- Authors: Tavshabad Kaur, Daniel Peace, Jacquiline Romero,
- Abstract要約: 我々は、オンチップの高次元光子源となる非線形光学プロセスについてレビューし、紹介する。
我々は、オンチップ高次元光子源の様々な実装について論じ、応用を実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: High-dimensional quantum entanglement is an important resource for emerging quantum technologies such as quantum communication and quantum computation. The scalability of metres-long experimental setups limits high-dimensional entanglement in bulk optics. Advancements in quantum technology hinge on reproducible, and reconfigurable quantum devices -- including photon sources, which are challenging to achieve in a scalable manner using bulk optics. Advances in nanotechnology and CMOS-compatible integration techniques have enabled the generation of entangled photons on millimeter-scale chips, significantly enhancing scalability, stability, replicability, and miniaturization for real-world quantum applications. In recent years we have seen several chip-scale demonstrations with different degrees of freedom including path, frequency-bin, time-bin, and transverse modes, on many material platforms. A complete quantum photonic integrated circuit requires the generation, manipulation, and detection of qudits, involving various active and passive quantum photonic components which further increase the degree of complexity. Here, we review and introduce the nonlinear optical processes that facilitate on-chip high-dimensional entangled photon sources and the currently used material platforms. We discuss a range of current implementations of on-chip high-dimensional entangled photon sources and demonstrated applications. We comment on the current challenges due to the limitations of individual material platforms and present future opportunities in hybrid and heterogeneous integration strategies for the next generation of integrated quantum photonic chips.
- Abstract（参考訳）: 高次元量子絡み合いは、量子通信や量子計算のような新しい量子技術にとって重要な資源である。
メートル長の実験装置のスケーラビリティは、バルク光学における高次元の絡み合いを制限する。
光子源を含む再現可能で再構成可能な量子デバイスに対する量子技術ヒンジの進歩は、バルク光学を用いてスケーラブルな方法で達成することが困難である。
ナノテクノロジーとCMOS互換の統合技術の進歩により、ミリスケールチップ上での絡み合った光子の生成が可能になり、現実の量子アプリケーションに対するスケーラビリティ、安定性、複製性、小型化が大幅に向上した。
近年、多くの材料プラットフォーム上で、パス、周波数ビン、タイムビン、横モードを含む様々な自由度を持つチップスケールのデモがいくつか見られた。
完全量子フォトニック集積回路は量子ドットの生成、操作、検出を必要とし、さらに複雑さの程度を増大させる様々な能動的および受動的量子フォトニック成分を含む。
本稿では, オンチップ型高次元光子源および現在使用されている材料プラットフォームにおける非線形光学プロセスについて概説し, 紹介する。
我々は、オンチップ高次元光子源の様々な実装について論じ、応用を実証した。
次世代集積量子フォトニックチップのハイブリッド・ヘテロジニアス統合戦略における,個々の材料プラットフォームが制限されていること,将来の可能性など,現在の課題についてコメントする。
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