論文の概要: Impact of High-Brightness Entangled Photon Pairs on CHSH Inequality Experiment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.23689v1
- Date: Thu, 31 Oct 2024 07:25:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-01 17:01:23.313567
- Title: Impact of High-Brightness Entangled Photon Pairs on CHSH Inequality Experiment
- Title（参考訳）: 高輝度光子対がCHSH不平等実験に及ぼす影響
- Authors: Jin-Woo Kim, Suseong Lim, Heonoh Kim, June Koo Kevin Rhee,
- Abstract要約: 本稿では, 絡み合った光子対の輝度の関数として$(S-2)/Delta S$値を予測する数学的モデルを提案する。
実験により、平均光子数が19.03ドルdBの絡み合い分布設定においてmu26$である場合、CHSH値は2.69に低下し、$(S-2)/Delta S$値は60.95に上昇することを確認した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.345032998856007
- License:
- Abstract: Verifying the violation of Bell's inequality is one of the most representative methods to demonstrate that entangled photon pairs prepared in a quantum optics-based system exhibit quantum properties. While experiments on Bell inequality violations have been theoretically well-established and extensively conducted to implement various quantum information technologies in laboratory settings, mathematical modeling for accurately predicting the distribution of high-intensity entangled photon pairs in high-loss environments remains an issue that requires further research. As the brightness of the entangled photon pairs increases, the influence of multi-photon effects becomes more significant, leading to a decrease in the CHSH value $S$ and also a reduction in the standard deviation of the CHSH value $\Delta S$. Therefore, a new analysis of the $(S-2)/\Delta S$ value is required to more precisely confirm the degree of CHSH inequality violation including the reliability of $S$. In this paper, we propose a mathematical model to predict the $(S-2)/\Delta S$ value as a function of the brightness of the entangled photon pair source, and we also suggest the need to optimize the brightness of this source. Additionally, we provide experimental evidence supporting this model. The experiment confirms that when the mean photon number is $\mu=0.026$ in an entanglement distribution setup with a total loss of $-19.03$ dB, the CHSH value drops to 2.69, while the $(S-2)/\Delta S$ value increases to 60.95.
- Abstract（参考訳）: ベルの不等式違反の検証は、量子光学系で合成された絡み合った光子対が量子的性質を示すことを示す最も代表的な方法の1つである。
ベルの不等式違反に関する実験は、実験室で様々な量子情報技術を実装するために理論的に十分に確立され、広範囲に行われているが、高損失環境における高強度光子対の分布を正確に予測する数学的モデリングは、さらなる研究を必要とする問題である。
絡み合った光子対の明るさが増大するにつれて、多光子効果の影響が増大し、CHSH値がS$となり、CHSH値の標準偏差が$\Delta S$となる。
したがって、$(S-2)/\Delta S$の新たな分析は、S$の信頼性を含むCHSH不等式違反の程度をより正確に確認するために必要である。
本稿では,絡み合った光子対の輝度の関数として$(S-2)/\Delta S$値を予測する数学的モデルを提案する。
また,このモデルを支持する実験的な証拠も提示する。
実験により、平均光子数が19.03$dBの絡み合い分布設定において$\mu=0.026$のとき、CHSH値は2.69に低下し、$(S-2)/\Delta S$の値が60.95に上昇することを確認した。
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