論文の概要: Quantum optical nonreciprocity on a magnetic-free photonic chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.00570v1
- Date: Sat, 01 Nov 2025 14:26:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-05 20:56:29.049691
- Title: Quantum optical nonreciprocity on a magnetic-free photonic chip
- Title（参考訳）: 磁気フリーフォトニックチップにおける量子光学的不整合性
- Authors: Jierui Hu, Hao Yuan, Joshua Akin, Shanhui Fan, Kejie Fang,
- Abstract要約: 集積フォトニックチップ上での高効率かつノイズのない全光周波数変換により、量子状態における無磁場光非相互性を示す。
本装置は、入力光子の量子コヒーレンスと絡み合いを保ちながら、例外的な性能パラメータを提供する。
スケーラブルなフォトニックプラットフォームにおける量子光学的非相互性の実現は、指向性量子通信とノイズ耐性量子ネットワークへの道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6756218371228457
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Breaking reciprocity enables new regimes of light-matter interaction with broad implications for fundamental physics and emerging quantum technologies. Although various approaches have been explored to achieve optical nonreciprocity, realizing it at the single-photon level has remained a major challenge. Here, we demonstrate magnetic-free optical nonreciprocity -- including both isolation and circulation -- in the quantum regime, enabled by efficient and noiseless all-optical frequency conversion on an integrated photonic chip. Our device preserves the quantum coherence and entanglement of the input photons while delivering exceptional performance parameters, meeting the stringent demands of classical and quantum information systems. This realization of quantum optical nonreciprocity in a scalable photonic platform opens a pathway toward directional quantum communication and noise-resilient quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 相互性を破ることによって、基本的な物理学や新しい量子技術に幅広い意味を持つ光-物質相互作用の新たなレシエーションが可能になる。
光学的非相互性を達成するために様々なアプローチが研究されてきたが、単光子レベルで実現することは大きな課題である。
ここでは、集積フォトニックチップ上で効率よくノイズのない全光周波数変換が可能となる、磁気自由光非相互性(孤立と循環の両方を含む)を量子状態において実証する。
入力光子の量子コヒーレンスと絡み合いを保ちながら、古典的および量子的情報システムの厳密な要求を満たす優れた性能パラメータを提供する。
スケーラブルなフォトニックプラットフォームにおける量子光学的非相互性の実現は、指向性量子通信とノイズ耐性量子ネットワークへの道を開く。
関連論文リスト
- Cavity-Quantum Electrodynamics with Moiré Flatband Photonic Crystals [35.119260614523256]
量子ドットは、42 psから1692 psまでの40の因子で調整できるが、これは強いパーセルの増強とパーセルの阻害効果に起因する。
我々の発見は、量子インターネットアプリケーションのための量子光源、量子光スイッチ、量子ノードのムーアのフラットバンド化への道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-25T18:52:11Z) - Robust Single-Photon Generation for Quantum Information Enabled by Stimulated Adiabatic Rapid Passage [0.0]
我々は、非常に低い光子数コヒーレンスを持つ、識別不能な単一光子状態のコヒーレント生成のためのロバストなスキームを提案する。
我々の新しいアプローチは、断熱的急速通過(ARP)と2光子励起(sTPE)の利点を組み合わせたものである。
発光光状態の素量子光学的品質を維持しつつ、ロバストな量子光発生を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-21T02:12:16Z) - Optical single-shot readout of spin qubits in silicon [41.94295877935867]
シリコンナノファブリケーションは、統合とアップスケーリングにユニークな利点を提供する。
小さなスピン量子レジスタは誤り訂正しきい値を超えており、大きな量子コンピュータとの接続は顕著な課題である。
ナノフォトニック共振器におけるエルビウムドーパントをベースとした高効率スピン光子インタフェースを実装した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-08T18:30:21Z) - On-chip quantum interference between independent lithium niobate-on-insulator photon-pair sources [35.310629519009204]
リチウムニオブ−オン絶縁体(LNOI)集積フォトニック回路は、2光子パス絡み状態を生成し、量子干渉のためのプログラム可能な干渉計を生成する。
我々は、$sim2.3times108$ pairs/s/mWの明るさで絡み合った光子を生成し、9,6.8pm3.6%の可視性で量子干渉実験を行う。
本研究は, ボソンサンプリングや量子通信などの応用において, 効率的な光子対生成やプログラム可能な回路を含む, 大規模集積量子フォトニクスへの道を提供するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-12T10:24:43Z) - Ultrastrong light-matter interaction in a multimode photonic crystal [0.1588748438612071]
多光子束縛状態の強い関与により、単一の光子の輸送が多体問題となることを示す。
この研究は、単一光子レベルで非線形量子光学を探求するエキサイティングな可能性を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-29T17:43:25Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Dynamical photon-photon interaction mediated by a quantum emitter [1.9677315976601693]
単一光子は量子科学と技術の主要なプラットフォームを構成する。
量子フォトニクスの主な課題は、どのように高度な絡み合った資源状態と効率的な光物質界面を生成するかである。
我々は、単一光子波束間の量子非線形相互作用を実現するために、単一量子エミッタとナノフォトニック導波路との効率的でコヒーレントな結合を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-13T17:33:30Z) - Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip [58.71663911863411]
集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。
シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-14T13:39:46Z) - Modelling Markovian light-matter interactions for quantum optical
devices in the solid state [0.0]
固体量子システムに焦点をあてて、量子光学デバイスの基本コンポーネントとプロセスを分析する。
光学活性量子系の一般マルコフマスター方程式に適用した解析量子軌道法を多用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-13T23:00:34Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。