論文の概要: Four-Photon Interference with a High-Efficiency Quantum Dot Source

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.00966v1
• Date: Fri, 02 Jan 2026 19:30:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-06 16:25:21.885389
• Title: Four-Photon Interference with a High-Efficiency Quantum Dot Source
• Title（参考訳）: 高効率量子ドット源を用いた4光子干渉
• Authors: Alistair J. Brash, Luke Brunswick, Mark R. Hogg, Catherine L. Phillips, Malwina A. Marczak, Timon L. Baltisberger, Sascha R. Valentin, Arne Ludwig, Richard J. Warburton,
• Abstract要約: 決定論的デマルチプレクシングを持つ量子ドット源は、最大4個の光子からの量子干渉縞を直接観察することができる。 結果は、識別可能な光子によってミニマが影響を受けない「ディープ・フリンジ」の存在を明らかにした。 これらの現象は、様々な潜在的な光量子技術に関連して、より多くの光子の干渉にまで及ぶと予測している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: While two-photon Hong-Ou-Mandel interference visibility has become a standard metric for single-photon sources, many optical quantum technologies require the generation and manipulation of larger photonic states. To date, efficiency limitations have prevented scaling quantum dot-based interference to the coalescence of more than two photons at a single beamsplitter. We overcome this limitation by combining a state-of-the-art quantum dot source with deterministic demultiplexing, enabling the direct observation of quantum interference fringes arising from up to four photons. We measure high mean interference contrasts of $93.0 \pm 0.1~\%$ for two photons, and $84.1 \pm 1.0~\%$ for four photons, with the complex fringe structure fully reproduced by a theoretical model. These results reveal the existence of "deep fringes" whose minima are unaffected by distinguishable photons, rendering the maximum contrast of four-photon interference highly sensitive to multi-photon emission but robust against photon distinguishability. We predict that these phenomena will extend to interference of larger numbers of photons, with relevance across a range of potential optical quantum technologies. A Fisher information analysis demonstrates that interference fringes from our source can exhibit phase sensitivity beyond the standard quantum limit, illustrating potential applications in quantum metrology.
• Abstract（参考訳）: 2光子のHong-Ou-Mandel干渉可視性は単一光子源の標準メートル法となっているが、多くの光学量子技術はより大きなフォトニック状態の生成と操作を必要としている。 これまで、効率の限界は、単一のビームスプリッターで2つ以上の光子の合体に対する量子ドットベースの干渉のスケーリングを妨げてきた。 我々は、最先端の量子ドット源と決定論的非多重化を組み合わせることで、最大4光子から生じる量子干渉の直接観測を可能にし、この制限を克服する。 我々は、2つの光子の93.0 \pm 0.1~\%$と4つの光子の84.1 \pm 1.0~\%$の高平均干渉コントラストを測定する。 これらの結果から、光子を識別できない「深部縁」の存在が明らかとなり、4光子干渉の最大コントラストは多光子放射に非常に敏感であるが、光子識別性には頑健であることが明らかとなった。 これらの現象は、様々な潜在的な光量子技術に関連して、より多くの光子の干渉にまで及ぶと予測している。 フィッシャー情報分析は、我々の源からの干渉線は標準量子限界を超える位相感度を示し、量子力学の潜在的な応用を実証することを示した。

関連論文リスト

• Optimizing the quantum interference between single photons and local oscillator with photon correlations [0.0]
  量子ドットキャビティデバイスとパルスレーザー光の重なりを正確に測定できる2つのホモダイン光子相関技術について報告する。 干渉場の異なる統計は、干渉ビームスプリッターの出力における光子相関に対する量子干渉の特定のシグネチャをもたらす。 両出力間でのHong-Ou-Mandel可視性, あるいは光子束を1出力で測定し, 最大重なりの挙動を比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-16T14:19:51Z)
• Strong coupling between a single-photon and a two-photon Fock state [44.00303450801203]
  超強結合回路QED系における単一光子と2光子フォック状態の強い結合を実験的に観察した。 結果は、量子非線形光学の新しい体制への重要な一歩である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-05T10:23:14Z)
• Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
  渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。 量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。 3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z)
• On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
  多光子干渉は光量子技術の中心にある。 そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。 ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z)
• A multipair-free source of entangled photons in the solid state [0.0]
  多光子放出は、通常、古典的でない光源によって生成される光子の絡み合いの程度を減少させる。 量子放出器はこのハードルを克服する可能性を持っているが、今のところ、多光子放射が絡み合いの質に与える影響は詳細には解決されていない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T14:50:16Z)
• Multiphoton non-local quantum interference controlled by an undetected photon [3.316485412174328]
  単一クォータ干渉の多部一般化は、複数の量子が共有する状態のコヒーレントな重ね合わせである絡み合いを生み出す。 絡み合いは通常、マルチパーティイト干渉によって表される非局所的な相関を作るのに欠かせないと考えられている。 これはそうではなく、光子の固有の性質の絡み合わずに多光子非局所量子干渉を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-22T04:07:54Z)
• On-chip quantum interference between the origins of a multi-photon state [4.656972202728506]
  4光子状態の2つの異なる起源の量子コヒーレント重ね合わせを実験的に実証した。 この実験は、光子四重項を生成する2つの可能な方法の特別な量子干渉を引き起こす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-26T06:01:07Z)
• Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
  集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。 非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。 ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z)

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。