論文の概要: Cascaded Metasurface Interferometer for Multipath Interference with Classical and Quantum Light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.25090v1
- Date: Thu, 26 Mar 2026 06:52:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-27 20:52:48.143013
- Title: Cascaded Metasurface Interferometer for Multipath Interference with Classical and Quantum Light
- Title（参考訳）: 古典的および量子的光を用いたマルチパス干渉のためのカスケード形地表面干渉計
- Authors: Rebecca Aschwanden, Nicolás Claro-Rodríguez, Ruizhe Zhao, Patricia Kallert, Tobias Krieger, Quirin Buchinger, Saimon F. Covre da Silva, Sandra Stroj, Michele Rota, Sven Höfling, Tobias Huber-Loyola, Armando Rastelli, Rinaldo Trotta, Lingling Huang, Tim Bartley, Klaus D. Jöns, Thomas Zentgraf,
- Abstract要約: 準曲面をマルチポートビームスプリッタとして設計し,実験的に活用する。
古典的な光を用いて, 個人とカスケードの準曲面を特徴付け, 制御可能な分裂比を示す。
次に、量子光へのアプローチを拡張し、2階と3階の光子相関を示すために単一の光子を用い、複数の空間経路にまたがる単一光子干渉を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8384322008171466
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Beamsplitters represent fundamental components in both classical and quantum optical systems, enabling the distribution of light, as well as the generation of interference, superposition and entanglement. However, optical networks constructed from conventional bulk 2x2-beamsplitters encounter inherent scalability issues, as the number of required beamsplitters scales quadratically with the number of optical modes for a fully connected network. Metasurfaces offer a promising route to overcome these constraints. By manipulating light at the wavelength scale compact optical components with advanced functionalities can be constructed, which address several modes simultaneously. In this work, we design and experimentally utilize a metasurface as a multiport beamsplitter. Furthermore, we realize a multimode interferometer composed of two cascaded metasurfaces. We characterize the individual and cascaded metasurfaces using classical light, showing controllable splitting ratios through tunable phase relations. We then expand the approach to quantum light, employing single photons to demonstrate second- and third-order photon correlations, as well as single photon interference across multiple spatial paths. These results establish metasurface-based multiport beamsplitters as a scalable and reconfigurable platform bridging classical and quantum photonics.
- Abstract（参考訳）: ビームスプリッターは古典光学系と量子光学系の両方の基本成分であり、光の分布と干渉、重畳、絡み合いの発生を可能にする。
しかしながら、従来のバルク2x2ビームスプリッタから構築された光ネットワークは、必要なビームスプリッタの数が、完全に接続されたネットワークの光学モードの数と2倍にスケールするため、固有のスケーラビリティの問題に直面する。
Metagroundsはこれらの制約を克服するための有望なルートを提供する。
波長スケールの小型光学部品を高度な機能性で操作することで、複数のモードを同時に扱うことができる。
本研究では, 準曲面をマルチポートビームスプリッタとして設計し, 実験的に活用する。
さらに,2つのカスケードメタ曲面からなる多モード干渉計を実現する。
我々は古典的な光を用いて個人とカスケードの準曲面を特徴づけ、調整可能な位相関係を通して制御可能な分裂比を示す。
次に、量子光へのアプローチを拡張し、2階と3階の光子相関を示すために単一の光子を用い、複数の空間経路にまたがる単一光子干渉を示す。
これらの結果は、古典的および量子フォトニクスをブリッジするスケーラブルで再構成可能なプラットフォームとして、メタサイトベースのマルチポートビームスプリッターを確立する。
関連論文リスト
- Passive photonic CZ gate with two-level emitters in chiral multi-mode waveguide QED [41.94295877935867]
共伝播光子間の受動条件ゲートを2レベルエミッタアレイで設計する。
鍵となる資源は、エミッタアレイの2つの導波路モードへのキラルカップリングによって誘導される効果的な光子-光子相互作用を利用することである。
我々は、この非線形位相シフトを利用して、異なる量子ビット符号化における条件付き決定性フォトニックゲートを設計する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-08T18:00:25Z) - A Parallel Beam Splitting Based on Gradient Metasurface: Preparation and
Fusion of Quantum Entanglement [9.052355916409141]
グラディエント準曲面は古典光学や量子光学において偏光ビーム分割(BS)に広く用いられている。
本研究では,BSプロセスの並列化を可能とし,連続的に結合されたビームスプリッタとして機能することが実証された。
準曲面による並列BSの原理は、マイクロ/ナノスケールでの量子状態を操作するための多用途な方法を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-13T04:24:26Z) - Manipulating multiple optical parametric processes in photonic
topological insulators [6.655289256837963]
サンドイッチかごめとハニカムトポロジカルデザインにおいて,異なる周波数範囲に対応する2つの異なるエッジモードを示す。
これら2つのトポロジカルエッジモードは、4波混合による2種類の光学パラメトリックプロセスを可能にする。
フォトニックバレー・ハル絶縁体をエミュレートする装置は、2つの横モードの周波数分割を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-12T07:29:36Z) - Shaping Single Photons through Multimode Optical Fibers using Mechanical
Perturbations [55.41644538483948]
単一の光子の形状と絡み合った光子対間の空間的相関を制御するための全ファイバーアプローチを示す。
これらの摂動を最適化し、単一光子の空間分布や光子対の空間相関を1箇所に局在させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-04T07:33:39Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Topological multi-mode waveguide QED [49.1574468325115]
本稿では, 位相的に保護された伝播モードを量子エミッタで対向して利用する方法を示す。
このような能力は、トポロジカルに保護された光子の間で量子ゲートを生成する方法と、トポロジカルチャネルにおいてより複雑な光の絡み合った状態を生成する方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-05T14:48:50Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Multifunctional Meta-Optic Systems: Inversely Designed with Artificial
Intelligence [1.076210145983805]
本稿では,多機能な多層メタ光学システムを設計するための人工知能フレームワークを提案する。
本稿では、偏光多重機能ビーム発生器、全光計算のための第2次微分器、空間偏光波長多重ホログラムの例を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-30T22:15:15Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
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。