論文の概要: Frequency resolved optical gating using parametric amplification for characterizing ultrafast temporally multimode squeezed states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.08717v1
• Date: Thu, 09 Apr 2026 19:12:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-13 17:57:53.552939
• Title: Frequency resolved optical gating using parametric amplification for characterizing ultrafast temporally multimode squeezed states
• Title（参考訳）: 超高速時間多重モード圧縮状態特徴化のためのパラメトリック増幅を用いた周波数分解光ゲーティング
• Authors: Elina Sendonaris, Thomas Zacharias, Robert Gray, James Williams, Alireza Marandi,
• Abstract要約: 超高速マルチモード圧縮状態の複雑な時間モード形状と2次分散を同時に再現するキャラクタリゼーション手法を提案する。 このスキームは任意の時間モードの形状を計測し、大規模超高速ガウス量子状態を特徴づけるための実用的な実験的アプローチを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0262304700896199
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Temporally multimode squeezed states have been a topic of recent interest due to their applications in quantum communication, information processing, and sensing. Characterizing the mode shapes is crucial for effectively manipulating these states, but current mode shape and state characterization techniques necessitate constraining assumptions and complicated experimental setups. Here, we propose a characterization technique that simultaneously recovers the complex temporal mode shapes and quadrature variances of ultrafast multimode squeezed states based on frequency resolved optical gating (FROG) using an optical parametric amplifier (OPA). FROG is a promising tool for quantum state characterization due to its flexibility of implementation and high temporal resolution. Using an OPA as the nonlinear process in FROG has the benefit of amplifying weak quantum states to a detectable level while preserving quantum information. Numerical simulations demonstrate the recovery of the mode shapes and levels of squeezing and anti-squeezing of ultrafast multimode squeezed states. This scheme offers a practical experimental approach to measuring arbitrary temporal mode shapes and characterizing large-scale multimode ultrafast Gaussian quantum states.
• Abstract（参考訳）: 時間的に多重化された圧縮状態は、量子通信、情報処理、センシングに応用されているため、近年の関心事となっている。 モード形状のキャラクタリゼーションはこれらの状態を効果的に操作するために重要であるが、現在のモード形状と状態特徴づけ技術は制約仮定と複雑な実験装置を必要とする。 本稿では,光パラメトリック増幅器(OPA)を用いた周波数分解光ゲーティング(FROG)に基づく超高速マルチモード圧縮状態の複雑な時間モード形状と2次分散を同時に再現するキャラクタリゼーション手法を提案する。 FROGは、実装の柔軟性と高時間分解能のため、量子状態特徴づけのための有望なツールである。 FROGの非線形過程としてOPAを使用すると、弱い量子状態を検出可能なレベルまで増幅し、量子情報を保存できるという利点がある。 数値シミュレーションにより,超高速マルチモード圧縮状態のモード形状とスクイーズおよびアンチスクイーズレベルが復元された。 このスキームは任意の時間モード形状を計測し、大規模マルチモード超高速ガウス量子状態を特徴づけるための実用的な実験的アプローチを提供する。

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