論文の概要: Fast quantum interferometry at the nanometer and attosecond scales with energy-entangled photons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.15956v1
- Date: Wed, 21 May 2025 19:16:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-23 17:12:47.878635
- Title: Fast quantum interferometry at the nanometer and attosecond scales with energy-entangled photons
- Title（参考訳）: エネルギー絡み合った光子を用いたナノメータとアト秒スケールでの高速量子干渉計測
- Authors: Colin P. Lualdi, Spencer J. Johnson, Michael Vayninger, Kristina A. Meier, Swetapadma Sahoo, Simeon I. Bogdanov, Paul G. Kwiat,
- Abstract要約: 2光子干渉は損失や背景の影響を受けないが、ナノメートルスケールの分解能は物理的に実現が困難である。
我々は177Hzで分離された光子周波数を特徴とする非縮退エネルギー絡みによる2光子干渉を強化する。
我々は,背景と損失の有無に関わらず,O(104)$光子対のみのナノメートル(アト秒)スケールで測定分解能を観察した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In classical optical interferometry, loss and background complicate achieving fast nanometer-resolution measurements with illumination at low light levels. Conversely, quantum two-photon interference is unaffected by loss and background, but nanometer-scale resolution is physically difficult to realize. As a solution, we enhance two-photon interference with highly non-degenerate energy entanglement featuring photon frequencies separated by 177 THz. We observe measurement resolution at the nanometer (attosecond) scale with only $O(10^4)$ photon pairs, despite the presence of background and loss. Our non-destructive thickness measurement of a metallic thin film agrees with atomic force microscopy, which often achieves better resolution via destructive means. With contactless, non-destructive measurements in seconds or faster, our instrument enables metrological studies in optically challenging contexts where background, loss, or photosensitivity are factors.
- Abstract（参考訳）: 古典光学干渉計では、損失と背景は、低光度での照明を伴う高速ナノメートル分解能測定を複雑に行う。
逆に、量子2光子干渉は損失や背景の影響を受けないが、ナノメートルスケールの分解能は物理的に実現が困難である。
溶液として、177 THzで分離された光子周波数を特徴とする高分解能エネルギー絡み合わせによる2光子干渉を増強する。
我々は,背景と損失の有無に関わらず,O(10^4)$光子対のみのナノメートル(アト秒)スケールで測定分解能を観察した。
金属薄膜の非破壊厚さ測定は原子間力顕微鏡と一致し, しばしば破壊的な方法で高分解能が得られる。
接触のない、非破壊的な測定を数秒以上で行うことで、背景、損失、光感度が要因となる光学的に困難な状況下での気象学的な研究が可能になる。
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