論文の概要: Robust entangled photon generation by Floquet-engineered two-colour pulses
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.02753v2
- Date: Sat, 05 Apr 2025 05:53:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-08 10:46:56.920795
- Title: Robust entangled photon generation by Floquet-engineered two-colour pulses
- Title（参考訳）: Floquet-Engineered Two-colour パルスによるロバスト絡み光子生成
- Authors: Jun-Yong Yan, Paul C. A. Hagen, Hans-Georg Babin, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, Chao-Yuan Jin, Vollrath M. Axt, Da-Wei Wang, Moritz Cygorek, Feng Liu,
- Abstract要約: 共鳴2光子励起によって駆動される量子エミッタは、決定論的に生成される絡み合った光子対の主源である。
ここでは、ロバスト性を大幅に向上し、レーザフィルタリングの要求を低減したバイエクシトン調製方式をいかに特定できるかを示す。
バイオエクシトン占有率は96%を超え、93.4%の忠実度で光子対の絡み合いを保っている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.495960854907576
- License:
- Abstract: Quantum emitters driven by resonant two-photon excitation are a leading source for deterministically generated entangled photon pairs, essential for scalable photonic quantum technologies. However, conventional resonant schemes are highly sensitive to laser power fluctuations and pose additional experimental challenges for emitters with small biexciton binding energies. Here, we demonstrate how biexciton preparation schemes with significantly improved robustness and reduced laser filtering requirements can be identified using a novel design principle beyond resonant and adiabatic driving: ultrafast all-optical Floquet engineering. This is achieved by employing two strongly and symmetrically detuned dichromatic pulses, whose superposition generates a stroboscopic Hamiltonian that enables direct coupling between ground and biexciton states. Moreover, a pulse delay serves as a tuning knob, introducing an effective magnetic field that concentrates the Bloch sphere trajectory at the biexciton state for a wide range of parameters, making biexciton preparation particularly robust. Experimentally, we achieve a biexciton occupation exceeding 96% and preserve photon-pair entanglement with a fidelity of 93.4%. Our scheme highlights the great impact of Floquet-engineered multicolour excitation protocols for on-demand quantum light sources.
- Abstract（参考訳）: 共鳴2光子励起によって駆動される量子エミッタは、スケーラブルなフォトニック量子技術に不可欠な、決定論的に生成される絡み合った光子対の主源である。
しかし、従来の共振器方式はレーザーパワー変動に非常に敏感であり、小さなバイエクシトン結合エネルギーを持つエミッタにさらなる実験的課題をもたらす。
ここでは、共振及び断熱駆動以外の新しい設計原理を用いて、ロバスト性を大幅に向上し、レーザフィルタリング要求を低減したバイエクシトン準備方式をいかに特定できるかを示す。
これは、2つの強く非対称な2色パルスを用いて実現され、その重畳によってストロボスコピックなハミルトニアンが生成され、地面とバイエクシトン状態の直接結合が可能である。
さらに、パルス遅延はチューニングノブとして機能し、幅広いパラメータに対してBloch球軌道をバイエクシトン状態に集中させる有効磁場を導入し、バイエクシトン調製を特に堅牢にする。
実験により,バイエクシトン占有率は96%を超え,光子対の絡み合いを93.4%に抑えることができた。
提案手法は, オンデマンド量子光源におけるFloquet-Engineered Multicolour Excitation Protocol の影響を浮き彫りにしたものである。
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