論文の概要: Quantum-interference metrology of dissipative Kerr solitons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.30313v1
- Date: Mon, 31 Aug 2026 06:30:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.25626
- Title: Quantum-interference metrology of dissipative Kerr solitons
- Title（参考訳）: 散逸性Kerrソリトンにおける量子干渉距離論
- Abstract要約: 光マイクロ共振器のカーソリトンは、コヒーレント電気通信から精密分光まで、チップスケールの周波数コムを支えている。
ここでは,香港-奥羽-マンデル干渉に基づくマイクロコムソリトンの量子干渉メトロジーを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.141523650806677
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dissipative Kerr solitons in optical microresonators underpin chip-scale frequency combs with applications ranging from coherent telecommunications to precision spectroscopy. Yet the characterization of their intrinsic femtosecond temporal structure remains challenging, as the low pulse energy and broad spectral bandwidth necessitate optical amplification and careful dispersion compensation in conventional ultrafast diagnostics, both of which can significantly distort the waveform. Here we demonstrate a quantum-interference metrology of microcomb solitons based on Hong-Ou-Mandel interference. By attenuating the soliton stream to the single-photon level and measuring fourth-order interference, we directly retrieve near transform-limited pulse durations without amplification or dispersion management, remaining accurate even after propagation through 25 km of standard fiber. The same interferogram also provides direct access to the temporal separations in multi-soliton states by converting inter-soliton separations into additional interference dips at corresponding delays, enabling sub-picosecond characterization of their intracavity temporal structure. This quantum-inspired paradigm introduces a fundamentally new metrological approach that is immune to amplification and dispersion distortions, offering a powerful tool for the characterization of complex soliton physics.
- Abstract（参考訳）: 光マイクロ共振器における散逸性Kerrソリトンは、コヒーレント電気通信から精密分光まで、チップスケールの周波数コムを支えている。
しかし、それらの固有フェムト秒時間構造の特徴は、従来の超高速診断において、低パルスエネルギーと広帯域帯域が光増幅と慎重な分散補償を必要とし、どちらも波形を著しく歪ませることができるため、依然として困難である。
ここでは,香港-奥羽-マンデル干渉に基づくマイクロコムソリトンの量子干渉メトロジーを示す。
ソリトンストリームを1光子レベルに減衰させ,4次干渉を測定することにより,25kmの標準繊維を伝搬しても,増幅や分散管理を伴わずに,変換限界近傍のパルス持続時間を直接的に取得する。
同じインターフェログラムは、ソリトン間分離を対応する遅延で追加の干渉ディップに変換することで、マルチソリトン状態の時間的分離に直接アクセスし、キャビティ内時間構造をサブピコ秒で特徴づけることを可能にする。
この量子に触発されたパラダイムは、増幅と分散歪みに免疫を持つ、根本的に新しいメトロジー的アプローチを導入し、複雑なソリトン物理学を特徴づけるための強力なツールを提供する。
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