論文の概要: Controlling Hong-Ou-Mandel antibunching via parity governed spectral shaping of biphoton states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04604v1
• Date: Thu, 06 Nov 2025 17:57:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-07 20:17:53.546846
• Title: Controlling Hong-Ou-Mandel antibunching via parity governed spectral shaping of biphoton states
• Title（参考訳）: 二光子状態のスペクトル形成による香港・奥羽・マンデルアンチバンチングの制御
• Authors: Mikhail Guselnikov, Alexei D. Kiselev, Andrei Gaidash, George Miroshnichenko, Anton Kozubov,
• Abstract要約: 本研究は,香港-奥羽-マンデル群集やアンチバンチングなどの実験的に検出可能な効果について検討する。 束縛状態と反バンチング状態の切り替えは、変調二光子状態の実験的にアクセス可能なファミリーを用いて実現することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1779398251245519
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate into experimentally detectable effects such as the Hong-Ou-Mandel (HOM) bunching and antibunching. These regimes can be characterized using the symmetry degree parameter $D_S$ that enters the two-photon coincidence probability $P_{2c}=(1-D_S)/2$. In the case of HOM bunching (antibunching), $D_S$ is positive (negative). Though the symmetry degree can generally be expressed in terms of the difference between the contributions coming from the symmetric and antisymmetric parts of the biphoton joint spectral amplitude (JSA), $\psi(\omega_1,\omega_2)$, for a certain physically realizable class of the JSA, where $\psi(\omega_1,\omega_2)$ is proportional to the product of amplitudes $\varphi_1(\omega_1)\varphi_2(\omega_2)$ multiplied by a Gaussian shaped entangling factor, we find the sign of $D_S$ is primarily governed by the parity properties of the spectral function, $\varphi_{12}(\omega)=\varphi_1(\omega)\varphi_2^*(\omega)$. It is the even (odd) part of $\varphi_{12}=\varphi_{12}^{(+)}+\varphi_{12}^{(-)}$ that meets the parity condition $\varphi_{12}^{(+)}(\omega-\Omega)=\varphi_{12}^{(+)}(\Omega-\omega)$ ($\varphi_{12}^{(-)}(\omega-\Omega)=- \varphi_{12}^{(-)}(\Omega-\omega)$) to yield the positive (negative) contribution, $D_S^{(+)}$ ($-D_S^{(-)}$), to the symmetry degree parameter: $D_S=D_S^{(+)}-D_S^{(-)}$. We have shown that switching between the bunching and antibunching regimes can be realized using the experimentally accessible family of modulated biphoton states produced using the spectral phase modulation fine-tuned via the sub-nanometer scale variation of the path length. For this class of modulated states, the Schmidt number has been computed as a function of the modulation parameter. This dependence reveals the structure of narrow resonance peaks strongly correlated with the corresponding narrow dips of the symmetry degree where the HOM antibunching occurs.
• Abstract（参考訳）: 本研究は,Hong-Ou-Mandel(HOM)群集やアンチバンチングなどの実験的に検出可能な効果について検討する。 これらの状態は対称性度パラメータ $D_S$ を用いて特徴づけられ、2光子偶然確率 $P_{2c}=(1-D_S)/2$ に入る。 HOMバンドル(アンチバンチング)の場合、$D_S$は正(負)である。 対称性次数は一般に、二光子結合スペクトル振幅 (JSA) の対称部分と非対称部分からの寄与の差によって表されるが、$\psi(\omega_1,\omega_2)$ は振幅の積に比例する JSA のある物理的実現可能なクラスに対して$\psi(\omega_1,\omega_2)$ はガウス型エンタングリング因子によって乗算される。 これは、$\varphi_{12}=\varphi_{12}^{(+)}+\varphi_{12}^{(-)}$の偶数(odd)部分であり、パリティ条件 $\varphi_{12}^{(+)}(\omega-\Omega)=\varphi_{12}^{(+)}(\Omega-\omega)$$$$\varphi_{12}^{(-)}(\omega-\Omega)=-\varphi_{12}^{(-)}(\Omega-\omega)$) と一致する。 本研究では, パス長のサブナノメータスケール変化によって微調整されたスペクトル位相変調を用いた変調バイフォトン状態の族を用いて, 束縛と反バンチング状態の切り替えを実現することができることを示した。 この変調状態のクラスでは、シュミット数は変調パラメータの関数として計算されている。 この依存は、HOMアンチバンチングが起こる対称性の度合いの対応する狭いディップと強く相関する狭い共鳴ピークの構造を明らかにする。

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