論文の概要: Low-loss polarization-maintaining router for single and entangled photons at a telecom wavelength

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.12554v1
• Date: Tue, 18 Feb 2025 05:37:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-19 14:05:55.871066
• Title: Low-loss polarization-maintaining router for single and entangled photons at a telecom wavelength
• Title（参考訳）: テレコム波長における単一光子と絡み合った光子の低損失偏光保持ルータ
• Authors: Pengfei Wang, Soyoung Baek, Masahiro Yabuno, Shigehito Miki, Hirotaka Terai, Fumihiro Kaneda,
• Abstract要約: テレコムLバンドにおいて、単一光子と絡み合った光子の低損失、ノイズなし、偏光維持ルーティングを実証する。 干渉計をベースとしたルータは、入射角度の低い光学系と直交型電気光学結晶で構成されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2809089669972344
• License:
• Abstract: Photon polarization serves as an essential quantum information carrier in quantum information and measurement applications. Routing of arbitrarily polarized single photons and polarization-entangled photons is a crucial technology for scaling up quantum information applications. Here, we demonstrate a low-loss, noiseless, polarization-maintaining routing of single and entangled photons at the telecom L-band. Our interferometer-based router is constructed by optics with a low angle of incidence and cross-aligned electro-optic crystals, achieving the polarization-maintaining operation without additional polarization-compensation optics. We demonstrate the routing of arbitrary-polarized heralded single photons with a 1.3% loss, a $>$ 22 dB switching extinction ratio, and $>$ 99% polarization process fidelity to ideal identity operation. Moreover, the high-quality router achieves the routing of two-photon N00N-type entangled states with a highly maintained interference visibility of $\sim$ 97%. The demonstrated router scheme paves the way toward polarization-encoded photonic quantum network as well as multi-photon entanglement synthesis via spatial- and time-multiplexing techniques.
• Abstract（参考訳）: 光子偏光は、量子情報および測定用途において不可欠な量子情報キャリアとして機能する。 任意の偏光単一光子と偏光共役光子のルーティングは、量子情報応用をスケールアップするための重要な技術である。 ここでは、低損失、ノイズなし、偏光保持型光子と絡み合った光子のルーティングを通信Lバンドで実証する。 干渉計を用いたルータは、入射角度の低い光と直交電気光学結晶で構成され、偏光補償光学を付加せずに偏光維持動作を実現する。 我々は、任意の偏光化された1光子の1.3%の損失、22dBのスイッチング消滅率、および99%の偏光プロセス忠実度を理想的なアイデンティティ操作に向けたルーティングを実証した。 さらに、高品質なルータは、2光子N00N型絡み合った状態のルーティングを実現する。 実証されたルータスキームは、偏光符号化されたフォトニック量子ネットワークへの道と、空間的および時間的多重化技術による多光子絡み合わせ合成を舗装する。

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