論文の概要: Accidental coincidences in camera-based high-dimensional entanglement certification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.09704v1
- Date: Wed, 11 Jun 2025 13:16:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-13 06:35:02.99397
- Title: Accidental coincidences in camera-based high-dimensional entanglement certification
- Title（参考訳）: カメラによる高次元エンタングルメント認証における偶然の一致
- Authors: Raphaël Guitter, Baptiste Courme, Chloé Vernière, Peter Svihra, Andrei Nomerotski, Hugo Defienne,
- Abstract要約: 単一光子アバランシェダイオードアレイと高強度タイムスタンピングカメラの絡み合い認証における事故要因の役割について検討した。
我々の研究は、高次元量子鍵分布(HD-QKD)のような逆シナリオにおける量子光学応用の開発に重要である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: High-dimensional entangled states, such as spatially-entangled photon pairs produced by Spontaneous Parametric Down-Conversion (SPDC), are a key resource for quantum technologies. In recent years, camera-based coincidence counting approaches have considerably improved the ability to characterize them in terms of speed and dimensionality. However, these methods have limitations, including in most of them the necessity to subtract accidental coincidences. Here, we study the role of these accidentals in entanglement certification for a single-photon avalanche diode (SPAD) array and an intensified time-stamping (Tpx3Cam) camera. Using both Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) and entropy-based criteria, we show that the level of accidental coincidences - determined by the temporal characteristics of the camera - and whether they are subtracted critically impact entanglement certification. In particular, we demonstrate that current single-photon camera technologies enable entanglement certification without accidental subtraction only if a Gaussian approximation is applied to the measured two-photon state. Our work is important for developing quantum-optics application in adversarial scenarios, such as high-dimensional quantum key distribution (HD-QKD), and also for loophole-free experimental testing of quantum foundations.
- Abstract（参考訳）: Spontaneous Parametric Down-Conversion (SPDC) が生成する空間交絡光子対のような高次元交絡状態は、量子技術の鍵となる資源である。
近年,カメラによる同時カウント手法により,速度と次元の面で特徴付ける能力が大幅に向上している。
しかしながら、これらの手法には、ほとんどの場合、偶然の偶然を減じる必要性を含む制限がある。
本稿では, 単一光子アバランシェダイオード (SPAD) アレイと高強度時間スタンピング (Tpx3Cam) カメラのエンタングルメント認証におけるこれらの事故の役割について検討する。
EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)とエントロピー基準(Entropy-based criteria)の両方を用いて、カメラの時間的特性によって決定される偶然の偶然のレベルと、それらが重要なエンタングルメント認証に致命的な影響を与えているかどうかを示す。
特に、ガウス近似が測定された2光子状態に適用された場合にのみ、現在の単光子カメラ技術が偶然の減算なしに絡み合い認証を可能にすることを示す。
我々の研究は、高次元量子鍵分布(HD-QKD)のような逆のシナリオにおける量子光学応用の開発や、量子基盤のループホールのない実験的試験にも重要である。
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