論文の概要: Quantum light sources with configurable lifetime leveraging parity-time symmetry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.01413v1
- Date: Wed, 02 Apr 2025 07:04:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-03 13:18:52.588739
- Title: Quantum light sources with configurable lifetime leveraging parity-time symmetry
- Title（参考訳）: パリティ時対称性を利用した構成可能な寿命を持つ量子光源
- Authors: Nuo Chen, Wen-Xiu Li, Yun-Ru Fan, Hang-Hang Li, Hong Zeng, Wu-Qiang Chi, Heng Zhou, Hao Li, Li-Xing You, Guang-Can Guo, Qiang Zhou, Jing Xu, Xin-Liang Zhang,
- Abstract要約: デバイスは、87.1 +- 1.1%の干渉可視性と、g_h((2)) (0) = 0.069 +- 0.001の2次自己相関を持つエネルギー時間絡み光子対を生成する。
我々の研究は、高速通信やプログラマブル量子コンピューティングを含む先進量子アプリケーションにおけるPT対称性の可能性を強調している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 26.056219942960112
- License:
- Abstract: Quantum light sources with configurable photon lifetimes are essential for large-scale quantum circuits, enabling applications in programmable quantum computing, various quantum key distribution protocols, and quantum tomography techniques. However, the fundamental trade-off between efficiency and photon lifetime imposes significant challenges on the design of high-performance large configurable lifetime quantum light sources. Here, we report on such chip-scale quantum light sources by harnessing the unique feature of parity-time (PT) symmetry. The core design centers on employing PT-symmetric coupling between two microresonators of distinct circumferences, enabling broad-range and selective tuning of intracavity photon density of states. By controlling the alignment between resonators, we achieved a 38-fold photon lifetime tuning range (4 ~ 158 ps), with the shortest lifetimes near the exceptional points of the PT-symmetric systems. The device generates energy-time entangled photon pairs with 87.1 +- 1.1% interference visibility and a heralded second-order autocorrelation of g_h^((2) ) (0)= 0.069 +- 0.001. Our work highlights the potential of PT symmetry for advanced quantum applications, including high-speed communication and programmable quantum computing, quantum coherent tomography, and beyond.
- Abstract（参考訳）: 構成可能な光子寿命を持つ量子光源は、大規模量子回路において必須であり、プログラマブル量子コンピューティング、様々な量子鍵分布プロトコル、量子トモグラフィー技術に応用できる。
しかし、効率性と光子寿命の基本的なトレードオフは、高性能で大規模な構成可能な量子光源の設計に重大な課題をもたらす。
本稿では、パリティ時間(PT)対称性のユニークな特徴を利用して、このようなチップスケールの量子光源について報告する。
コア設計の中心は、異なる周囲を持つ2つのマイクロ共振器間のPT対称結合を利用することであり、状態のキャビティ内光子密度の広範囲および選択的チューニングを可能にする。
共振器間のアライメントを制御することにより、PT対称系の例外点付近で38倍の光子寿命チューニング範囲(4～158 ps)を達成した。
この装置は、87.1 +- 1.1%の干渉可視性と、g_h^((2)) (0)=0.069 +- 0.001の2次自己相関を有するエネルギー時間絡み光子対を生成する。
我々の研究は、高速通信やプログラマブル量子コンピューティング、量子コヒーレントトモグラフィなど、先進量子アプリケーションにおけるPT対称性の可能性を強調している。
関連論文リスト
- On-demand shaped photon emission based on a parametrically modulated qubit [18.600099693095995]
シングルレールおよびデュアルレールのタイムビン型光子生成器は、ポイントツーポイント量子ネットワークの量子インターフェースとして機能することができる。
我々は,GPUのデータストリーム処理に基づく効率的な光子場計測装置を開発した。
その結果,本手法はハードウェア効率が高く,実装が簡単で,拡張性が高いことがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-02T16:53:54Z) - On-chip quantum interference between independent lithium niobate-on-insulator photon-pair sources [35.310629519009204]
リチウムニオブ−オン絶縁体(LNOI)集積フォトニック回路は、2光子パス絡み状態を生成し、量子干渉のためのプログラム可能な干渉計を生成する。
我々は、$sim2.3times108$ pairs/s/mWの明るさで絡み合った光子を生成し、9,6.8pm3.6%の可視性で量子干渉実験を行う。
本研究は, ボソンサンプリングや量子通信などの応用において, 効率的な光子対生成やプログラム可能な回路を含む, 大規模集積量子フォトニクスへの道を提供するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-12T10:24:43Z) - 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) - QUICK$^3$ -- Design of a satellite-based quantum light source for
quantum communication and extended physical theory tests in space [73.86330563258117]
単一光子ソースは、衛星ベースの量子キー分散シナリオにおけるセキュアなデータレートを向上させることができる。
ペイロードは3U CubeSatに統合され、2024年に低軌道への打ち上げが予定されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-26T15:34:11Z) - On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
多光子干渉は光量子技術の中心にある。
そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。
ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z) - Two-Photon Interference of Single Photons from Dissimilar Sources [0.0]
エンタグルメントスワップとシェラルディングは、分散量子情報のための多くのプロトコルの中心である。
我々は、異種光源からの光子のパルス2光子干渉の理論記述を開発する。
量子状態寿命や周波数デチューニングなどのクリティカルなシステムパラメータへの依存について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-10T07:51:27Z) - On chip scalable highly pure and indistinguishable single photon sources
in ordered arrays: Path to Quantum Optical Circuits [3.824032758489195]
本稿では,新しいエピタキシャル量子ドットのクラスに基づく単一光子源のプラットフォームについて報告する。
共鳴励起下では、SPSは1光子純度 >99%、高2光子Hong-Ou-Mandel干渉振動度、スペクトル非均一性 3nm を示す。
SPSのプラットフォームは、オンチップでスケーラブルな量子フォトニクスシステムを構築するための道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T12:00:47Z) - Efficient Generation of Subnatural-Linewidth Biphotons by Controlled
Quantum Interference [0.9877468274612591]
狭い帯域幅と長い時間長の双光子は、長距離量子通信において重要な役割を果たす。
2成分双光子波動関数を演算することにより、サブMHz状態におけるサブ自然な線幅を持つ双光子を実演する。
我々の研究は、LDQCとLOQCのための量子リピータと大規模クラスタ状態を実現するための潜在的な応用を持っている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-09T02:39:50Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z) - Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。
非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。
ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z)
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。