論文の概要: Non-Gaussian states via pump-depleted SPDC

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.06498v1
• Date: Tue, 07 Oct 2025 22:30:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-09 16:41:20.217791
• Title: Non-Gaussian states via pump-depleted SPDC
• Title（参考訳）: ポンプ脱落SPDCによる非ガウス状態
• Authors: Colin Vendromin, Samuel E. Fontaine, J. E. Sipe,
• Abstract要約: 我々は自然パラメトリックダウンコンバージョンによる非ガウス状態生成モデルを開発した。 本研究は、損失マイクロリング共振器のポンプ劣化SPDCをモデル化するための基礎を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We develop a model for non-Gaussian state generation via spontaneous parametric down-conversion (SPDC) in InGaP microring resonators. The nonlinear Hamiltonian is written in terms of the asymptotic fields for the system, which includes a phantom channel to handle scattering loss. The full ket for the system is written as a Gaussian unitary acting on a residual non-Gaussian ket, which is vacuum initially and evolves according to a non-Gaussian Hamiltonian. We show that for realistic parameters we can access the pump depletion regime, where the Wigner function for the residual non-Gaussian ket has negativity. But we find that the non-Gaussian features for the full ket could be unobservable due to the large amount of squeezing required to lead to pump depletion. We show that a potential solution in the low-loss regime is to implement an inverse Gaussian unitary on the accessible modes to remove most of the squeezing and reveal the non-Gaussian features. This work provides a foundation for modeling pump-depleted SPDC in integrated lossy microring resonators, opening a path toward a scalable on-chip non-Gaussian source.
• Abstract（参考訳）: InGaPマイクロリング共振器における自然パラメトリックダウン変換(SPDC)による非ガウス状態生成モデルを開発した。 非線形ハミルトニアン(英語版)は、散乱損失を処理するファントムチャネルを含む系の漸近場(英語版)の言葉で書かれている。 系の完全なケットは、残留した非ガウスのケットに作用するガウスのユニタリとして書かれており、これは最初は真空であり、非ガウスのハミルトニアンに従って進化する。 現実的なパラメータでは、残余非ガウスケケットのウィグナー関数が負性を持つポンプの枯渇状態にアクセスできることを示す。 しかし、ポンプの枯渇に繋がる大量のスクイーズのために、フルケットの非ガウス的特徴は観測不可能であることがわかった。 低損失体制における潜在的な解決策は、アクセシブルモードに逆ガウスユニタリを実装して、スキューズの大部分を取り除き、非ガウス的特徴を明らかにすることである。 この研究は、ポンプで減圧されたSPDCを集積化マイクロリング共振器でモデル化する基盤を提供し、スケーラブルなオンチップ非ガウス音源への道を開く。

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