論文の概要: Bell Inequality Violation with Vacuum-One-Photon Number Superposition States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.15413v1
• Date: Wed, 19 Nov 2025 13:12:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-20 15:51:28.815409
• Title: Bell Inequality Violation with Vacuum-One-Photon Number Superposition States
• Title（参考訳）: 真空1光子数重畳状態によるベルの不等式振動
• Authors: Zi-Qi Zeng, Jian Wang, Xiu-Bin Liu, Xu-Jie Wang, Li Liu, Hanqing Liu, Haiqiao Ni, Zhichuan Niu, Carlos Antón-Solanas, Bang Wu, Zhiliang Yuan,
• Abstract要約: 絡み合いは量子技術の中心的な資源であり、フォトニック絡み合いの実現は物質との相互作用に依存する。 ここでは、単一量子ドットからのRFに基づくエンタングルメント生成の新しい経路を示す。 この重ね合わせをビームスプリッターで非局在化することにより、時間ビンの絡み合いを実現し、クレーター-ホルン-シモニー-ホルトベルの不平等の明確な違反を観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.99387568613479
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement is a central resource in quantum technologies, and the realization of photonic entanglement necessarily relies on interaction with matter. Resonance fluorescence (RF), originating from the coherent interaction between a driving field and a two-level system, plays a pivotal role in quantum optics. Here, we demonstrate a novel route to entanglement generation based on RF from a single quantum dot. Rather than relying on generation of multiphoton states, our approach directly exploits vacuum-one-photon number superposition states created under resonant excitation. By delocalizing this superposition via a beam splitter, we realize time-bin entanglement and observe a clear violation of the Clauser-Horn-Shimony-Holt Bell inequality using Franson-type interferometry. Our scheme removes the need for multiphoton generation, simplifies the experimental requirements, and establishes a scalable pathway toward solid-state entangled photon sources.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは量子技術の中心的な資源であり、フォトニック絡み合いの実現は必然的に物質との相互作用に依存する。 共鳴蛍光 (Resonance fluorescence, RF) は、駆動場と2レベル系のコヒーレント相互作用に由来するもので、量子光学において重要な役割を果たす。 ここでは、単一量子ドットからのRFに基づくエンタングルメント生成の新しい経路を示す。 多光子状態の生成に頼るのではなく、共振励起の下で生成された真空1光子数重畳状態を直接利用している。 この重ね合わせをビームスプリッターで非局在化することにより、時間-双絡を実現し、フランソン型干渉計を用いて、クレーター-ホルン-シモニー-ホルトベルの不等式を明確な違反として観察する。 提案手法は,多光子生成の必要性を排除し,実験要求を単純化し,固体光子源へのスケーラブルな経路を確立する。

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