論文の概要: Engineering walk-off-induced orbital angular momentum spectrum in spontaneous parametric downconversion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.14742v1
• Date: Mon, 16 Mar 2026 02:29:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-17 16:19:36.002569
• Title: Engineering walk-off-induced orbital angular momentum spectrum in spontaneous parametric downconversion
• Title（参考訳）: 自然パラメトリックダウンコンバージョンにおける工学的ウォークオフ誘起軌道角運動量スペクトル
• Authors: Yang Xu, Robert W. Boyd,
• Abstract要約: 自発的逆転(SPDC)は軌道角運動量(OAM)に基づく絡み合った状態の信頼できる源であると考えられている。 実世界の実験では、ポンプの空間ウォークオフはしばしば生成された量子状態の忠実度を低下させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.898880256680647
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spontaneous parametric downconversion (SPDC) has been considered as a reliable source of high- dimensional entangled states in orbital angular momentum (OAM) basis. In real-world experiments, the spatial walk-off of the pump often degrades the fidelity of the generated quantum state. Since the walk-off effect breaks the rotational symmetry of the system, the conservation of total OAM is violated. Although the compensation of walk-off effects has become a well-established experimental technique, a systematic modal analysis of the spatial walk-off effect is still incomplete for SPDC. Here, we quantitatively analyze the violation of OAM conservation due to the pump walk-off effect in SPDC processes. We have derived a scaling law of the total OAM distribution with respect to the pump walk-off angle. We have also explored the feasibility of using the spatial walk-off as a mechanism to engineer the generated quantum state. Our study has provided guidelines for the generation of OAM-entangled state under realistic experimental conditions.
• Abstract（参考訳）: 自発パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)は、軌道角運動量(OAM)に基づく高次元の絡み合った状態の信頼できる源であると考えられている。 実世界の実験では、ポンプの空間ウォークオフはしばしば生成された量子状態の忠実度を低下させる。 ウォークオフ効果は系の回転対称性を損なうため、全OAMの保存は違反される。 ウォークオフ効果の補償は確立された実験手法となっているが、空間ウォークオフ効果の系統的モーダル解析はSPDCにはまだ不十分である。 本稿では,SPDCプロセスにおけるポンプウォークオフ効果によるOAM保護の違反を定量的に解析する。 我々はポンプウォークオフ角に関するOAM分布のスケーリング法則を導出した。 また、生成した量子状態を設計するためのメカニズムとして空間ウォークオフを用いることの可能性についても検討した。 本研究は, 現実的な実験条件下でのOAM絡み合った状態の生成に関するガイドラインを提供する。

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