論文の概要: Super-bunching light with giant high-order correlations and extreme multi-photon events
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05419v3
- Date: Sun, 17 Nov 2024 10:07:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-19 14:27:06.373317
- Title: Super-bunching light with giant high-order correlations and extreme multi-photon events
- Title（参考訳）: 巨大高次相関と極多光子事象を持つ超広帯域光
- Authors: Chengbing Qin, Yuanyuan Li, Yu Yan, Jiamin Li, Xiangdong Li, Yunrui Song, Xuedong Zhang, Shuangping Han, Zihua Liu, Yanqiang Guo, Guofeng Zhang, Ruiyun Chen, Jianyong Hu, Zhichun Yang, Xinhui Liu, Liantuan Xiao, Suotang Jia,
- Abstract要約: フォトニック結晶ファイバにおいて、g2(0)が5.86*104、g5(0)が2.72*108までの超広帯域光源の発生を報告した。
巨大g2(0)値の下では、超広帯域光源はアップターンテール光子分布とユビキタス超多光子事象を呈する。
本研究は,超高次相関や極端多光子現象を伴って,古典的でない光源を実現する能力を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.55514756979042
- License:
- Abstract: Non-classical light sources emitting bundles of N-photons with strong correlation represent versatile resources of interdisciplinary importance with applications ranging from fundamental tests of quantum mechanics to quantum information processing. Yet, high-order correlations, gN(0),quantifying photon correlation, are still limited to hundreds. Here, we report the generation of a super-bunching light source in photonic crystal fiber with g2(0) reaching 5.86*104 and g5(0) up to 2.72*108, through measuring its photon number probability distributions. under giant g2(0) values, the super-bunching light source presents upturned-tail photon distributions and ubiquitous extreme multi-photon events, where 31 photons from a single light pulse at a mean of 1.99*10-4 photons per pulse have been determined. The probability of this extreme event has been enhanced by 10139 folds compared to a coherent laser with Poissonian distribution. By varying the power of the pumping laser, both photon number distributions and corresponding high-order correlations of this light source can be substantially tailored from Poissonian to super-bunching distributions. These phenomena are attributed to the synchronized nonlinear interactions in photonic crystal fibers pumping by bright squeezed light, and the theoretical simulations agree well with the experimental results. Our research showcases the ability to achieve non-classical light sources with giant high-order correlations and extreme multi-photon events, paving the way for high-order correlation imaging, extreme nonlinear optical effects, quantum information processing, and exploring light-matter interactions with multi-photon physics.
- Abstract（参考訳）: 強い相関を持つN-光子の束を発光する古典的でない光源は、量子力学の基礎的なテストから量子情報処理まで、分野間重要な汎用的な資源を表現している。
しかし、高次相関、gN(0)量子化光子相関は依然として数百に制限されている。
本稿では,光子数分布の測定により,g2(0)が5.86*104,g5(0)が2.72*108まで到達したフォトニック結晶ファイバの超広帯域光源について報告する。
巨大なg2(0)値の下では、スーパーバンチ光源はアップターンテール光子分布とユビキタス極端多光子事象を呈し、1パルスあたり平均1.99*10-4光子の平均で1つの光パルスから31光子が決定される。
この極端な事象の確率は、ポアソン分布を持つコヒーレントレーザーと比較して10139倍に向上している。
励起レーザーのパワーを変化させることで、この光源の光子数分布とそれに対応する高次相関は、ポアソニアンからスーパーバンチ分布に実質的に調整することができる。
これらの現象は、明るい励起光によって励起されるフォトニック結晶繊維の同期非線形相互作用によるものであり、理論シミュレーションは実験結果とよく一致している。
本研究は,超高次相関や極端多光子現象による非古典的光源の実現,高次相関イメージング,極端非線形光学効果,量子情報処理,多光子物理学との光-物質相互作用の探索などを行う。
関連論文リスト
- Statistics of tens-of-photon states scattered by optical cavity,
two-level atom and Jaynes-Cummings emitter [1.6112718683989882]
導波管-QED系における光キャビティ(OC)、二レベル原子(TLAs)、ジャイアン・カミングスエミッタ(JCE)によって散乱する光子状態の統計について検討した。
我々は、OCが入射光子状態の統計を変更せず、光子番号に依存しないことを証明する。
TLAとJCEでは、光子数は光子束と反膨らみの挙動に強く影響を及ぼす。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-28T08:39:08Z) - A Highly Efficient and Pure Few-Photon Source on Chip [4.016925380411567]
薄膜ニオブ酸リチウム上の周期偏極マイクロリング共振器で発生する相関双晶の多光子統計について報告する。
研究の結果は、このナノフォトニックプラットフォームが、古典的でない少数の光子状態を生成する可能性を強調している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-26T19:54:57Z) - Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。
量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。
3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z) - 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) - Strong single-photon to two-photon bundles emission in spin-1
Jaynes-Cummings model [3.230778132936486]
本研究では,光共振器に結合した単一スピン-1原子における非古典光子放射について,スピン-1Jaynes-Cummingsモデルを構築した。
光子放出は、キャビティと原子駆動のケースで大きな光子数を持つ高品質の単一光子と2光子束特性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-27T13:52:41Z) - 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 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) - A multipair-free source of entangled photons in the solid state [0.0]
多光子放出は、通常、古典的でない光源によって生成される光子の絡み合いの程度を減少させる。
量子放出器はこのハードルを克服する可能性を持っているが、今のところ、多光子放射が絡み合いの質に与える影響は詳細には解決されていない。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-31T14:50:16Z) - Heralded single-photon source based on ensemble of Raman active
molecules [0.0]
我々は、ラマン光を用いて、隠蔽された単一光子源を作る可能性について検討する。
相関のない光子のフローが相関光子のフローを超える場合であっても、単一光子のソースの高純度が保存されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-24T17:36:41Z) - Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon
correlations [151.77380156599398]
量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。
我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z) - Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。
非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。
ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z)
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。