論文の概要: A simple model for entangled photon generation in resonant structures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.05516v1
• Date: Thu, 09 Jan 2025 19:00:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-13 15:26:37.329050
• Title: A simple model for entangled photon generation in resonant structures
• Title（参考訳）: 共振構造における交絡光子生成の簡易モデル
• Authors: Nicholas J. Sorensen, Vitaliy Sultanov, Maria V. Chekhova,
• Abstract要約: 共振構造における自発的なダウンコンバージョンを記述するモデルを提案する。 光子対を生成するのに必要な計算を単純化することにより、我々のモデルは複雑な共振構造を設計しやすくすることを約束する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The ability to engineer pairs of entangled photons is essential to quantum information science, and generating these states using spontaneous parametric down-conversion (SPDC) in nano- and micrometer-scale materials offers numerous advantages. To properly engineer such sources, a reliable model describing nano- and micrometer-scale SPDC is necessary; however, such a theoretical description remains a challenge. Here, we propose a simplified model to describe SPDC in resonant structures, which considers the generation of photon pairs and the resonant enhancement of spectral bands to be separate processes, even though they actually occur simultaneously. We compare our simplified model to both the rigorous theory of SPDC in an etalon - a simple example of a resonant structure - and our experiments on SPDC in etalons and find agreement for low-gain SPDC. By simplifying the calculations required to generate photon pairs, our model promises to make designing complex resonant structures easier, and it promises to hasten the iteration of designs across the field of quantum state engineering.
• Abstract（参考訳）: 量子情報科学において、絡み合った光子のペアを設計する能力は不可欠であり、ナノおよびマイクロメートルスケールの材料で自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)を用いてこれらの状態を生成することは、多くの利点をもたらす。 このようなソースを適切に設計するには、ナノスケールとマイクロスケールのSPDCを記述する信頼性の高いモデルが必要であるが、そのような理論的な記述は依然として困難である。 本稿では、光子対の生成とスペクトルバンドの共振強化を、実際に同時に発生するとしても別プロセスとする、共振構造におけるSPDCを記述する単純化されたモデルを提案する。 簡易モデルと,エタロン中のSPDCの厳密な理論(共振構造の単純な例)を比較し,エタロン中のSPDCに関する実験を行い,低利得SPDCとの一致を見いだした。 光子対を生成するのに必要な計算を単純化することにより、我々のモデルは複雑な共鳴構造を設計しやすくし、量子状態工学の分野における設計の反復を早めることを約束する。

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