論文の概要: Highly squeezed nanophotonic quantum microcombs with broadband frequency tunability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.03734v1
- Date: Tue, 06 May 2025 17:59:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-07 18:50:11.508553
- Title: Highly squeezed nanophotonic quantum microcombs with broadband frequency tunability
- Title（参考訳）: 広帯域波長可変型高圧縮ナノフォトニック量子マイクロコム
- Authors: Yichen Shen, Ping-Yen Hsieh, Dhruv Srinivasan, Antoine Henry, Gregory Moille, Sashank Kaushik Sridhar, Alessandro Restelli, You-Chia Chang, Kartik Srinivasan, Thomas A. Smith, Avik Dutt,
- Abstract要約: 直接検出された5.6dB$pm$0.2dBのスクイーズを生成するナノフォトニックスクイーサーを提案する。
16量子モードの量子周波数コム(QFC)を明らかにするナノフォトニックサスペンサーにシードアシスト検出技術を導入する。
その結果,ブロードバンドおよびマルチモードプラットフォームにおけるナノフォトニック励起光の生成と検出の両面で大きな進展が見られた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.121475563036455
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Squeezed light offers genuine quantum advantage in enhanced sensing and quantum computation; yet the level of squeezing or quantum noise reduction generated from nanophotonic chips has been limited. In addition to strong quantum noise reduction, key desiderata for such a nanophotonic squeezer include frequency agility or tunability over a broad frequency range, and simultaneous operation in many distinct, well-defined quantum modes (qumodes). Here we present a strongly overcoupled silicon nitride squeezer based on a below-threshold optical parametric amplifier (OPA) that produces directly detected squeezing of 5.6 dB $\pm$ 0.2 dB, surpassing previous demonstrations in both continuous-wave and pulsed regimes. We introduce a seed-assisted detection technique into such nanophotonic squeezers that reveals a quantum frequency comb (QFC) of 16 qumodes, with a separation of 11~THz between the furthest qumode pair, while maintaining a strong squeezing. Additionally, we report spectral tuning of a qumode comb pair over one free-spectral range of the OPA, thus bridging the spacing between the discrete modes of the QFC. Our results significantly advance both the generation and detection of nanophotonic squeezed light in a broadband and multimode platform, establishing a scalable, chip-integrated path for compact quantum sensors and continuous-variable quantum information processing systems.
- Abstract（参考訳）: スクイーズド光は、センサーと量子計算の強化において真の量子優位性を提供するが、ナノフォトニックチップから発生するスクイーズや量子ノイズ低減のレベルは制限されている。
強い量子ノイズの低減に加えて、このようなナノフォトニックシンクラーのキーデシダラタは、広い周波数範囲における周波数の俊敏性やチューニング性、多くの異なるよく定義された量子モード(量子モード)での同時動作を含む。
ここでは,5.6dB$\pm$ 0.2dBの直接検出されたスクイーズを発生させる低閾値光パラメトリック増幅器(OPA)をベースとした窒化ケイ素硬化体について述べる。
我々は16量子モードの量子周波数コム(QFC)を明らかにするナノフォトニックサスペンサーにシードアシスト検出技術を導入する。
さらに、OPAの1つの自由スペクトル範囲上でのクモドコム対のスペクトルチューニングを報告し、QFCの離散モード間の間隔を埋める。
ブロードバンドおよびマルチモードプラットフォームにおけるナノフォトニック励起光の生成と検出を両立させ,小型量子センサと連続可変量子情報処理システムのためのスケーラブルでチップ統合された経路を構築した。
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