論文の概要: Integrated bright source of polarization-entangled photons using lithium niobate photonic chips
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.23625v1
- Date: Mon, 30 Jun 2025 08:41:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-01 21:27:53.979371
- Title: Integrated bright source of polarization-entangled photons using lithium niobate photonic chips
- Title（参考訳）: ニオブ酸リチウムフォトニックチップを用いた偏光絡み合った光子の集積光源
- Authors: Changhyun Kim, Hansol Kim, Minho Choi, Junhyung Lee, Yongchan Park, Sunghyun Moon, Jinil Lee, Hyeon Hwang, Min-Kyo Seo, Yoon-Ho Kim, Yong-Su Kim, Hojoong Jung, Hyounghan Kwon,
- Abstract要約: 本研究では, 薄膜ニオブ酸リチウム集積フォトニクスに連続波ポンピングを応用した, 偏光絡み合うベル状態のコンパクトで明るい光源を実証した。
光子対生成速度は508.5MHz/mWで、シリコンフォトニクスを含む他の統合プラットフォームを上回ります。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.168563828669069
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum photonics has rapidly advanced as a key area for developing quantum technologies by harnessing photons' inherent quantum characteristics, particularly entanglement. Generation of entangled photon pairs, known as Bell states, is crucial for quantum communications, precision sensing, and quantum computing. While bulk quantum optical setups have provided foundational progress, integrated quantum photonic platforms now offer superior scalability, efficiency, and integrative potential. In this study, we demonstrate a compact and bright source of polarization-entangled Bell state utilizing continuous-wave pumping on thin film lithium niobate (TFLN) integrated photonics. Our periodically poled lithium niobate device achieves on-chip brightness of photon pair generation rate of 508.5 MHz/mW, surpassing other integrated platforms including silicon photonics. This demonstration marks the first realization of polarization entanglement on TFLN platforms. Experimentally measured metrics confirm high-quality entangled photon pairs with a purity of 0.901, a concurrence of 0.9, and a fidelity of 0.944. We expect our compact quantum devices to have great potential for advancing quantum communication systems and photonic quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 量子フォトニクスは、光子固有の量子特性、特に絡み合いを利用して量子技術を開発するための重要な領域として急速に進歩してきた。
ベル状態として知られる絡み合った光子対の生成は、量子通信、精密センシング、量子コンピューティングに不可欠である。
バルク量子光学装置は基礎的な進歩をもたらしたが、集積量子フォトニクスプラットフォームはより優れたスケーラビリティ、効率、積分ポテンシャルを提供する。
本研究では, 薄膜ニオブ酸リチウム(TFLN)集積フォトニクスにおける連続波ポンピングを用いた偏光絡み合うベル状態のコンパクトで明るい光源を実証した。
光子対生成速度は508.5MHz/mWで、シリコンフォトニクスを含む他の統合プラットフォームを上回ります。
このデモンストレーションは、TFLNプラットフォーム上での偏極絡みの最初の実現である。
実験によって測定された測定値により、純度0.901、共起度0.944の高品質な光子対が確認された。
当社のコンパクト量子デバイスは、量子通信システムやフォトニック量子技術の発展に大きな可能性を期待しています。
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