論文の概要: On-Chip Enhanced Biphoton Generation with Incoherent Light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03802v1
• Date: Thu, 05 Dec 2024 01:45:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-06 14:39:38.325381
• Title: On-Chip Enhanced Biphoton Generation with Incoherent Light
• Title（参考訳）: 非コヒーレント光を用いたオンチップ強化バイフォトン生成
• Authors: Yue-Wei Song, Heng Zhao, Li Chen, Yin-Hai Li, Wu-Zhen Li, Ming-Yuan Gao, Ren-Hui Chen, Zhao-Qi-Zhi Han, Meng-Yu Xie, Zhi-Yuan Zhou, Bao-Sen Shi,
• Abstract要約: 標準シリコンナノワイヤの時間的非コヒーレント光によって励起される自発4波混合により光子対光源を作製する。 コヒーレントレーザーと比較すると、非コヒーレンスによりポンプ利用効率が向上し、光源輝度が向上する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.549312396384213
• License:
• Abstract: On-chip quantum photon sources are pivotal components in integrated photonics, driving significant advancements in quantum information technologies over recent decades. Traditionally, the coherence of the pump beam has been considered a critical property in ensuring the quality of the source. In this work, we produce a photon-pair source via spontaneous four-wave mixing pumped by temporally incoherent light in a standard silicon nanowire. Compared to a coherent laser, the incoherence improves pump utilization efficiency, which results in higher source brightness. Additionally, its spectrally uncorrelated nature of incoherent light is transferred to the generated photon source, allowing high-purity state preparation without the need for narrow filtering. Experimentally, we demonstrate the advantages using an amplified spontaneous emission source over a continuous-wave laser. With temporally incoherent pumping, the photon pair generation rate increases by 40%. The coincidence-to-accidental ratio and heralded second-order autocorrelation exhibit improved performance at low power. Our work expands the scope of incoherently pumped quantum states and provides a method for generating photon sources using a more readily accessible light.
• Abstract（参考訳）: オンチップの量子光子源は集積フォトニクスにおいて重要な要素であり、近年の量子情報技術の大幅な進歩を導いている。 従来、ポンプビームのコヒーレンスは、ソースの品質を確保する上で重要な特性であると考えられてきた。 本研究では, 標準シリコンナノワイヤの時間的非コヒーレント光によって励起される自発4波混合により光子対光源を作製する。 コヒーレントレーザーと比較すると、非コヒーレンスによりポンプ利用効率が向上し、光源輝度が向上する。 さらに、非コヒーレント光のスペクトル的非相関性は生成した光子源に伝達され、狭めのフィルタリングを必要とせずに高純度状態の調製が可能となる。 実験では、連続波レーザーに対する増幅自発放出源を用いた利点を実証した。 時間的に非コヒーレントな励起により、光子対生成率は40%増加する。 一致事故率と第2次自己相関は低消費電力で性能が向上した。 我々の研究は、不整合に励起された量子状態の範囲を広げ、より容易にアクセス可能な光を用いて光子源を生成する方法を提供する。

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