論文の概要: Robust and bright polarization-entangled photon sources exploiting non-critical phase matching without periodic poling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.07673v1
- Date: Thu, 12 Sep 2024 00:28:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-13 18:11:59.872115
- Title: Robust and bright polarization-entangled photon sources exploiting non-critical phase matching without periodic poling
- Title（参考訳）: 周期的ポーリングを伴わない非臨界位相マッチングを利用したロバストおよび明るい偏光結合光子源
- Authors: Ilhwan Kim, Yosep Kim, Yong-Su Kim, Kwang Jo Lee, Hyang-Tag Lim,
- Abstract要約: 周期的な極性(PP)結晶は準位相マッチングによって明るい光子源を生成するために一般的に用いられる。
ここでは、サニャック干渉計に基づく頑健で明るい偏光絡み合った光子源を生成するために、非臨界位相マッチングを採用する。
我々は,25.1kHz/mWの4つのベル状態を実験的に生成し,純度,コンカレンス,忠実度を0.99付近で達成した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7378853859331619
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entangled photon sources are essential for quantum information applications, including quantum computation, quantum communication, and quantum metrology. Periodically poled (PP) crystals are commonly used to generate bright photon sources through quasi-phase matching. However, fabricating uniform micron-scale periodic structures poses significant technical difficulties, typically limiting the crystal thickness to less than a millimeter. Here, we adopt non-critical phase matching to produce a robust and bright polarization-entangled photon source based on a Sagnac interferometer. This method is tolerant of variations in pump incidence angles and temperature, and theoretically offers about a 2.5-fold brightness enhancement compared to quasi-phase matching. Additionally, the absence of periodic poling allows for a larger crystal cross-section. Using a bulk KTP crystal without a PP structure, we experimentally produce the four Bell states with a brightness of 25.1 kHz/mW, achieving purity, concurrence, and fidelity values close to 0.99. We believe our scheme will serve as a key building block for scalable and practical photonic quantum information applications.
- Abstract（参考訳）: 絡み合った光子源は量子計算、量子通信、量子気象学などの量子情報応用に不可欠である。
周期的な極性(PP)結晶は準位相マッチングによって明るい光子源を生成するために一般的に用いられる。
しかし、均一なミクロンスケールの周期構造を作製することは、結晶の厚さを1ミリ未満に制限する、重要な技術的困難を引き起こす。
ここでは、サニャック干渉計に基づく頑健で明るい偏光絡み合った光子源を生成するために、非臨界位相マッチングを採用する。
この方法はポンプの入射角や温度の変動に寛容であり、理論的には準位相マッチングと比較して2.5倍の明るさ向上を提供する。
さらに、周期的なポーリングが欠如しているため、より大きな結晶断面が可能である。
PP構造を持たないバルクKTP結晶を用いて,25.1kHz/mWの4つのベル状態を実験的に生成し,純度,コンカレンス,忠実度を0.99付近で達成した。
我々の手法は、スケーラブルで実用的なフォトニック量子情報アプリケーションのための重要なビルディングブロックとして機能すると考えています。
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