論文の概要: A robust framework for the comprehensive characterisation of parametric down-conversion sources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.06194v1
- Date: Mon, 05 Oct 2026 12:10:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-09 17:59:53.495163
- Title: A robust framework for the comprehensive characterisation of parametric down-conversion sources
- Title（参考訳）: パラメトリックダウンコンバージョン源の包括的特徴化のためのロバストな枠組み
- Abstract要約: 我々は、識別可能な信号場とアイドラー場を持つPDCベースソースのためのデバイスに依存しないキャラクタリゼーションフレームワークを開発した。
提案手法は,非線形デバイスとその周辺光ネットワークの詳細なモデルを必要とすることなく,現実的な光源品質の総合評価を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Reliable verification of squeezed-light sources is essential for photonic quantum technologies. High-dimensional quantum optical networks demand single-mode, pure squeezed states which, in principle, can be generated through careful engineering of parametric down-conversion-based (PDC) sources. However, due to the imperfections of optical components, the generated state is never pure and commonly contains internal mode structure. Existing characterisation techniques, based on either joint spectral intensity or normalized second-order correlation functions, work under the assumption that the probed state is pure, and therefore can result in incomplete or misleading assessment of the source quality. Here, we develop a device-agnostic characterisation framework for PDC-based sources with distinguishable signal and idler fields. Treating the source as a black box producing a mixed multimode Gaussian state, we find a lower bound for the state purity, which can be experimentally determined via mode-unresolved measurements. Our approach enables a holistic assessment of realistic squeezed-light source quality without requiring a detailed model of the nonlinear device and its surrounding optical network, providing practical benchmarks for optimizing sources for state-of-the-art quantum applications.
- Abstract（参考訳）: 励起光源の信頼性検証は、フォトニック量子技術にとって不可欠である。
高次元量子光学ネットワークは、パラメトリックダウンコンバージョンベース(PDC)ソースの注意深いエンジニアリングによって、原則として生成できる単一モードの純粋な圧縮状態を必要とする。
しかし、光学部品の不完全性のため、生成した状態は純粋ではなく、内部モード構造が一般的である。
既存の特徴化技術は、結合スペクトル強度または正規化二階相関関数のいずれかに基づいて、プローブ状態が純粋であると仮定して機能し、したがって、ソース品質の不完全または誤った評価をもたらす可能性がある。
そこで本研究では,識別可能な信号場とアイドラー場を有するPDCベースの情報源を対象とした,デバイスに依存しないキャラクタリゼーションフレームワークを開発した。
原点を混合多モードガウス状態を生成するブラックボックスとして扱うことで,モデム未解決測定によって実験的に決定できる,状態純度に対する低い境界を求めることができる。
提案手法は, 非線形デバイスとその周辺光ネットワークの詳細なモデルを必要とすることなく, 現実的な圧縮光源品質の総合評価を可能にし, 最先端の量子アプリケーションにソースを最適化するための実用的なベンチマークを提供する。
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