論文の概要: Narrowband Frequency-Entangled Photon Source for Hong-Ou-Mandel Interferometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19129v1
- Date: Mon, 22 Dec 2025 08:20:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.667772
- Title: Narrowband Frequency-Entangled Photon Source for Hong-Ou-Mandel Interferometry
- Title（参考訳）: 香港-奥羽-マンデル干渉計用狭帯域周波数アンタングル光子源
- Authors: Yen-Ju Chen, Sheng-Hsuan Huang, Thomas Dirmeier, Kaisa Laiho, Dmitry V. Strekalov, Andrea Aiello, Gerd Leuchs, Christoph Marquardt,
- Abstract要約: 絡み合った光子を持つHong-Ou-Mandel (HOM) 干渉計は特異な量子特性を示す。
結晶性ギャラリーモード共振器における共振PDCに基づく狭帯域周波数絡み光子源の実証を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4334192370121652
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hong-Ou-Mandel (HOM) interferometry with entangled photons exhibits distinctive quantum features. By introducing frequency entanglement (discrete-color entangled states) into HOM interference, the characteristic HOM dip is modulated by sinusoidal fringes, which significantly enhance the sensitivity of HOM sensors. The frequency-entangled photon sources demonstrated to date rely on non-resonant parametric down-conversion (PDC), which limits the photon coherence length and, consequently, restricts the sensing dynamic range to the sub-millimeter scale. In this work, we demonstrate narrowband frequency-entangled photon source based on resonant PDC in a crystalline whispering gallery mode resonator. The MHz-level spectral bandwidth of photons enables a meter-scale dynamic range. With highly nondegenerate frequency-entangled photon pairs featuring a 96 THz frequency detuning, we observe high-contrast quantum beating with sub-picosecond resolution in the HOM experiment. Our WGMR-based frequency-entangled photon source has potential applications in quantum metrology and quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 絡み合った光子を持つHong-Ou-Mandel (HOM) 干渉計は特異な量子特性を示す。
HOM干渉に周波数絡み(離散色絡み状態)を導入することにより、特性HOMディップは正弦波縞によって変調され、HOMセンサの感度が著しく向上する。
周波数絡み合った光子源は非共鳴パラメトリックダウンコンバージョン(PDC)に依存しており、光子コヒーレンス長を制限し、従ってセンシングダイナミックレンジをサブミリスケールに制限している。
本研究では,共振型PDCに基づく狭帯域光子源を結晶性ギャラリーモード共振器で実演する。
光子のMHzレベルのスペクトル帯域は、メートルスケールのダイナミックレンジを可能にする。
96Hzの周波数デチューニングを特徴とする高分解能光子対を用いて、HOM実験において、サブピコ秒分解能を持つ高コントラスト量子ビートを観測した。
我々のWGMRベースの周波数絡み光子源は量子力学や量子情報処理に潜在的に応用できる。
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