論文の概要: Entanglement transfer during quantum frequency conversion in gas-filled hollow-core fibers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06684v2
• Date: Thu, 10 Apr 2025 08:58:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-19 02:05:10.742183
• Title: Entanglement transfer during quantum frequency conversion in gas-filled hollow-core fibers
• Title（参考訳）: ガス充填中空コアファイバの量子周波数変換における絡み合い伝達
• Authors: Tasio Gonzalez-Raya, Arturo Mena, Miriam Lazo, Luca Leggio, David Novoa, Mikel Sanz,
• Abstract要約: このレターでは、分子変調中の絡み合いの挙動を特徴付けるために量子ハミルトンの枠組みを用いる。 我々のモデルは、平均光子数の進化と相互作用する相手間の絡み合いの移動との密接な相関を予測できる。 結果は、次世代の光波量子技術に関わる課題に取り組むために、新しいファイバーベースの戦略の開発に寄与する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum transduction is essential for the future hybrid quantum networks, connecting devices across different spectral ranges. In this regard, molecular modulation in hollow-core fibers has proven to be exceptional for efficient and tunable frequency conversion of arbitrary light fields down to the single-photon limit. However, insights on this conversion method for quantum light have remained elusive beyond standard semiclassical models. In this Letter, we employ a quantum Hamiltonian framework to characterize the behavior of entanglement during molecular modulation, while describing the quantum dynamics of both molecules and photons in agreement with recent experiments. In particular, apart from obtaining analytical expressions for the final opto-molecular states, our model predicts a close correlation between the evolution of the average photon numbers and the transfer of entanglement between the interacting parties. These results will contribute to the development of new fiber-based strategies to tackle the challenges associated with the upcoming generation of lightwave quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 将来のハイブリッド量子ネットワークには量子トランスダクションが不可欠であり、異なるスペクトル範囲のデバイスを接続する。 この点において、中空コアファイバの分子変調は、任意の光場を単一光子限界まで効率よく変化可能な周波数変換に例外的であることが証明されている。 しかし、この量子光の変換法に関する洞察は、標準の半古典的モデルを超えている。 このレターでは、分子変調中の絡み合いの挙動を特徴づける量子ハミルトニアンの枠組みを用いて、最近の実験と一致する分子と光子の量子力学を記述する。 特に、最終的な光分子状態の解析式を得るのとは別に、平均光子数の進化と相互作用する相手間の絡み合いの移動との密接な相関を予測できる。 これらの結果は、次世代の光波量子技術に関わる課題に取り組むための新しいファイバーベースの戦略の発展に寄与する。

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