論文の概要: Efficient characterization of spatial Schmidt modes of multiphoton entangled states produced from high-gain parametric down-conversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.04505v1
- Date: Sun, 6 Oct 2024 14:53:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-02 07:06:24.860134
- Title: Efficient characterization of spatial Schmidt modes of multiphoton entangled states produced from high-gain parametric down-conversion
- Title（参考訳）: 高利得パラメトリックダウンコンバージョンによる多光子絡み合った状態の空間シュミットモードの効率的な評価
- Authors: Mahtab Amooei, Girish Kulkarni, Jeremy Upham, Robert W. Boyd,
- Abstract要約: 我々は、空間シュミットモードと明るい光の多光子絡み合った状態のシュミットスペクトルの高効率な理論的、実験的特性を実証した。
この結果から,シュミットモードの拡大とシュミットスペクトルの狭化が理論と実験の整合性の向上に寄与していることが明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The ability to efficiently characterize the spatial correlations of entangled states of light is critical for applications of many quantum technologies such as quantum imaging. Here, we demonstrate highly efficient theoretical and experimental characterization of the spatial Schmidt modes and the Schmidt spectrum of bright multiphoton entangled states of light produced from high-gain parametric down-conversion. In contrast to previous studies, we exploit the approximate quasihomogeneity and isotropy of the signal field and dramatically reduce the numerical computations involved in the experimental and theoretical characterization procedures. In our particular case where our experimental data sets consist of 5000 single-shot images of 256*256 pixels each, our method reduced the overall computation time by 2 orders of magnitude. This speed-up would be even more dramatic for larger input sizes. Consequently, we are able to rapidly characterize the Schmidt modes and Schmidt spectrum for a range of pump amplitudes and study their variation with increasing gain. Our results clearly reveal the broadening of the Schmidt modes and narrowing of the Schmidt spectrum for increasing gain with good agreement between theory and experiment.
- Abstract（参考訳）: 光の絡み合った状態の空間的相関を効率的に特徴づける能力は、量子イメージングのような多くの量子技術の応用にとって重要である。
ここでは、高利得パラメトリックダウンコンバージョンから生じる光の空間シュミットモードと明るい多光子絡み合った状態のシュミットスペクトルの高効率な理論的、実験的特徴を示す。
従来の研究とは対照的に、信号場の近似準均質性と等方性を利用して、実験的および理論的特徴付けにかかわる数値計算を劇的に削減する。
実験データセットが256×256ピクセルの5000枚のシングルショット画像で構成されている場合,本手法は計算時間を2桁に短縮する。
このスピードアップは、より大きな入力サイズに対してさらに劇的である。
その結果、様々なポンプ振幅に対してシュミットモードとシュミットスペクトルを高速に特徴付けることができ、利得の増加とともにその変動を研究することができる。
この結果から,シュミットモードの拡大とシュミットスペクトルの狭化が理論と実験の整合性の向上に寄与していることが明らかとなった。
関連論文リスト
- Design and simulation of a transmon qubit chip for Axion detection [103.69390312201169]
超伝導量子ビットに基づくデバイスは、量子非劣化測定(QND)による数GHz単一光子の検出に成功している。
本研究では,Qub-ITの超伝導量子ビットデバイスの実現に向けた状況を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-08T17:11:42Z) - Spectrum-to-position mapping via programmable spatial dispersion
implemented in an optical quantum memory [0.0]
勾配エコー量子メモリにおける空間スピン波変調法を用いたスペクトル対位置変換のプロトコルを提案する。
結果は超精密分光の可能性を秘めており、量子および古典的な通信、センシング、計算において多くのプロトコルを強化する機会を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-03T14:41:44Z) - High-dimensional quantum correlation measurements with an adaptively
gated hybrid single-photon camera [58.720142291102135]
本研究では,高空間分解能センサと高時間分解能検出器を組み合わせた適応ゲート型ハイブリッド高分解能カメラ(HIC)を提案する。
空間分解能は9メガピクセル近く、時間分解能はナノ秒に近いため、このシステムは以前は実現不可能だった量子光学実験の実現を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-25T16:59:27Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Modeling the space-time correlation of pulsed twin beams [68.8204255655161]
パラメトリックダウンコンバージョンによって生成される絡み合ったツインビームは、画像指向アプリケーションで好まれるソースである。
本研究では,時間消費数値シミュレーションと非現実的な平面波ポンプ理論のギャップを埋めることを目的とした半解析モデルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-18T11:29:49Z) - Retrieving space-dependent polarization transformations via near-optimal
quantum process tomography [55.41644538483948]
トモグラフィー問題に対する遺伝的および機械学習アプローチの適用について検討する。
ニューラルネットワークベースのスキームは、リアルタイムにキャラクタリゼーションを必要とするアプリケーションにおいて、重要なスピードアップを提供する。
これらの結果は、より一般的な量子プロセスにおけるトモグラフィーアプローチの最適化の基礎となることを期待する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-27T11:37:14Z) - Experimental Realization and Characterization of Stabilized Pair
Coherent States [4.486044407450978]
PCS は非ガウス連続変数の絡み合い状態の興味深いクラスである。
PCSは、有望な量子エラー訂正符号(ペア猫符号)の中心にある。
超伝導空洞におけるマイクロ波光子の対コヒーレント状態の実験実験を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-23T15:24:25Z) - Spectral Properties of Transverse Laguerre-Gauss Modes in Parametric Down-Conversion [0.0]
パラメトリックダウンコンバージョンにおけるラゲール・ガウスモードのスペクトル依存性について検討した。
我々は、よく知られた軌道角運動量エンタングルメントの純度を調整するために、スペクトルと空間のカップリングをどのように利用できるかを示す。
この研究は、横方向の単一モードにおける絡み合った光子の効率的な収集、量子イメージング、高次元量子情報処理のための工学的純粋状態に影響を及ぼす。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-05T11:37:31Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Characterising and Tailoring Spatial Correlations in Multi-Mode
Parametric Downconversion [0.0]
空間領域における2光子波動関数の記述を定式化し、JTMA(Joint-transverse-momentum-amplitude)と呼ばれる。
本稿では,2Dpi$-measurementと呼ばれる単純な位相ステップスキャンを用いて,収集したJTMAを正確に再構築する,実用的で効率的な手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-07T13:40:28Z) - Quantum computational advantage using photons [23.8675435287082]
我々は,50個の入力単モード圧縮状態と高い識別性およびスクイーズパラメータを用いた実験を行った。
我々は76個の光子クリックを観測し、出力状態空間は1030ドル、サンプリングレートは1014ドルと、最先端のシミュレーション戦略やスーパーコンピュータよりも高速である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-03T01:16:30Z)
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。