論文の概要: Topological protection of photon-pair generation in nonlinear waveguide arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.23796v1
• Date: Mon, 27 Oct 2025 19:27:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-29 15:35:36.49022
• Title: Topological protection of photon-pair generation in nonlinear waveguide arrays
• Title（参考訳）: 非線形導波路アレイにおける光子対生成の位相的保護
• Authors: A. Zecchetto, J. -R. Coudevylle, M. Morassi, A. Lemaître, M. I. Amanti, S. Ducci, F. Baboux,
• Abstract要約: トンネル結合の障害下では, トポロジカルな構成のみがSPDC共鳴スペクトルを安定に保ちうることを示す。 これらの結果は、量子フォトニック回路における非線形性、トポロジ、障害の相互作用を探索するための、有望なプラットフォームとして二次非線形導波路アレイを確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Harnessing topological effects offers a promising route to protect quantum states of light from imperfections, potentially enabling more robust platforms for quantum information processing. This capability is particularly relevant for active photonic circuits that generate quantum light directly on-chip. Here, we explore topological effects on photon-pair generation via spontaneous parametric down-conversion (SPDC) in nonlinear waveguide arrays, both theoretically and experimentally. A systematic comparison of homogeneous, trivial, and topological Su-Schrieffer-Heeger arrays reveals that only the topological configuration preserves a stable SPDC resonance spectrum under disorder in the tunnel couplings, with fluctuations in the resonance position reduced by more than one order of magnitude. An analytical model supports our experimental observations by linking this robustness to the band-structure properties of the interacting modes. These findings establish quadratic nonlinear waveguide arrays as a promising platform to explore the interplay of nonlinearity, topology, and disorder in quantum photonic circuits.
• Abstract（参考訳）: 位相効果のハーネス化は、不完全性から光の量子状態を保護するための有望な経路を提供し、量子情報処理のためのより堅牢なプラットフォームを可能にする可能性がある。 この能力は特に、チップ上で直接量子光を生成するアクティブフォトニック回路に関係している。 本稿では,非線形導波路アレイにおける自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)による光子対生成に対する位相効果について理論的および実験的に検討する。 均一性, 自明性, 位相的Su-Schrieffer-Heegerアレイの系統的比較により、トポロジカルな構成のみがトンネル結合の混乱下で安定なSPDC共鳴スペクトルを保ち、共鳴位置のゆらぎは1桁以上減少することが明らかになった。 このロバスト性と相互作用モードのバンド構造特性をリンクさせることにより、解析モデルによる実験観測を支援する。 これらの結果は、量子フォトニック回路における非線形性、トポロジ、障害の相互作用を探索するための、有望なプラットフォームとして二次非線形導波路アレイを確立する。

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