論文の概要: Characterization of Schmidt modes in high-gain SU(1,1) interferometers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19377v1
- Date: Sun, 27 Apr 2025 22:50:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.261619
- Title: Characterization of Schmidt modes in high-gain SU(1,1) interferometers
- Title（参考訳）: 高利得SU(1,1)干渉計におけるシュミットモードの特性評価
- Authors: D. Scharwald, P. R. Sharapova,
- Abstract要約: マルチモード量子光は、量子通信や量子コンピューティングなど、物理学の多くの分野で有望な応用がある。
複数のブロードバンドシュミットモードにおけるスクイーズレベルを同時測定する手法を位相感度増幅法を用いて開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multimode quantum light has promising applications in many areas of physics, such as quantum communications and quantum computing. However, its multimode nature also makes it challenging to measure its properties. Recently [Optica Quantum 3, 36 (2025)], a method for the simultaneous measurement of the level of squeezing in multiple broadband Schmidt modes has been developed using a phase-sensitive amplification technique. Effectively, this setup corresponds to an SU(1,1) interferometer. Here, we aim to provide a thorough theoretical analysis of this technique and the broadband SU(1,1) interferometer in general in terms of its Schmidt modes. Utilizing the joint Schmidt decomposition of the transfer functions, we investigate the shape and the phase profile of the modes of a single parametric down-conversion (PDC) section and a full (in general, unbalanced) SU(1,1) interferometer for different parametric gain regimes. We consider the complicated interplay between the modes, which is reflected in their overlap coefficients, present a rigorous theoretical approach for the aforementioned multimode phase-sensitive amplification technique, and discuss approximations to make this method experimentally feasible.
- Abstract（参考訳）: マルチモード量子光は、量子通信や量子コンピューティングなど、物理学の多くの分野で有望な応用がある。
しかし、その多重モードの性質は、その性質を測ることも困難である。
近年,複数のブロードバンドシュミットモードにおけるスクイーズレベルを同時測定する手法である[Optica Quantum 3, 36 (2025)]が,位相感度増幅法を用いて開発されている。
事実上、この設定はSU(1,1)干渉計に対応する。
本稿では,この手法とブロードバンドSU(1,1)干渉計をシュミットモードで解析することを目的とする。
移動関数のジョイントシュミット分解を利用して, パラメトリックダウンコンバージョン (PDC) とフル (一般には不均衡) SU(1,1) 干渉計のモードの形状と位相分布を, 異なるパラメトリック利得系に対して検討する。
重なり係数に反映されるモード間の複雑な相互作用を考察し、上記の多モード位相感応増幅法に対する厳密な理論的アプローチを提案し、この手法を実験的に実現可能にするための近似について議論する。
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