Method Article

الدولة الكم هندسة الضوء مع استمرار موجة حدودي البصرية المذبذبات

DOI:

10.3791/51224

⸱

May 30th, 2014

 ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratoire Kastler Brossel, Université Pierre et Marie Curie, Ecole Normale Supérieure, CNRS, 2State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, 3Instituto de Física, Universidade de São Paulo

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نحن تصف الجيل موثوقة من الدول غير التمويه من السفر المجالات البصرية، بما في ذلك الدول واحدة من الفوتون وتراكبات متماسكة الدولة، وذلك باستخدام طريقة إعداد مشروطة تعمل على ضوء غير الكلاسيكية المنبعثة من مؤشرات التذبذب حدودي البصرية. تعتبر النوع الأول والنوع الثاني مؤشرات التذبذب مطابقة المرحلة والإجراءات المشتركة، مثل تصفية التردد المطلوب أو ذات الكفاءة العالية وتوصيف الحالة الكمومية التي كتبها homodyning، هي مفصلة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الهندسة الدول غير الكلاسيكية للمجال الكهرومغناطيسي هو السعي المركزية للبصريات الكم 1،2. أبعد من أهميتها الأساسية، مثل هذه الدول هي في الواقع الموارد اللازمة لتنفيذ البروتوكولات المختلفة، بدءا من تعزيز المقاييس إلى التواصل الكم والحوسبة. مجموعة متنوعة من الأجهزة يمكن أن تستخدم لتوليد الدول غير التقليدية، مثل بواعث واحدة، واجهات خفيفة المسألة أو أنظمة غير الخطية 3. ونحن نركز هنا على استخدام المستمر الموجة الضوئية حدودي مذبذب 3،4. ويستند هذا النظام على χ غير الخطية 2 الكريستال إدراجها داخل تجويف بصري والآن معروفة بأنها مصدر فعالة جدا من الضوء غير التقليدية، مثل طريقة واحدة أو وضع اثنين من فراغ تقلص اعتمادا على الكريستال مرحلة مطابقة.
فراغ تقلص دولة التمويه على النحو التالي توزيعات التربيع لإحصاءات التمويه. ومع ذلك، فقد تبين أن عدد من البروتوكولات تتطلب غير غاوس-سيان تنص 5. توليد مباشرة هذه الدول هي مهمة صعبة وتتطلب χ قوية غير linearities 3. إجراء آخر، ولكن الاحتمالية بشرت، يتكون في استخدام اللاخطية التي يسببها قياس عبر تقنية إعداد مشروطة تعمل على الدول جاوس. هنا، ونحن من التفصيل هذا الجيل بروتوكول للدولتين غير التمويه، ودولة واحدة من الفوتون وتراكب الدول متماسكة، وذلك باستخدام اثنين من مختلف المتطابقة مرحلة التذبذب حدودي عن الموارد الأولية. هذه التقنية تتيح تحقيق الدقة العالية مع الدولة المستهدفة وجيل من الدولة في وضع الزمانية المكانية تسيطر عليها بشكل جيد.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

القدرة على مهندس الدولة الكم من السفر حقول البصرية هو مطلب مركزي للعلوم والتكنولوجيا 1 الكم من المعلومات، بما في ذلك الاتصالات الكم، والحوسبة والمقاييس. هنا، ونحن نناقش إعداد وتوصيف بعض الدول الكم محددة باستخدام كمورد أساسي للضوء المنبعث من استمرار موجة التذبذب حدودي البصرية 3،4 تعمل تحت عتبة. على وجه التحديد، سيتم النظر نظامان - وهو النوع الثاني OPO مطابقة المرحلة ونوع-I OPO - تمكين التوالي الجيل موثوقة من بشرت الفوتونات واحد وتراكبات البصرية متماسكة الدولة (CSS)، أي الدول من النموذج | α > - | α>. هذه الدول هي الموارد الهامة لتنفيذ مجموعة متنوعة من البروتوكولات المعلومات الكم، بدءا من الخطية الكم....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. الضوئية حدودي المذبذب

  1. بناء تجويف الخطية semimonolithic 4 سم طويلة (لتحسين الاستقرار الميكانيكية وتقليل الخسائر داخل التجاويف). وهي مغلفة المرآة المدخلات مباشرة على وجها واحدا من وضوح الشمس غير الخطية.
  2. اختيار انعكاس مقرنة المدخلات من 95٪ للمضخة في 532 نانومتر، وارتفاع انعكاس للإشارة والمهمل في 1،064 نانومتر. عكسيا، اختر مقرنة الانتاج لتكون عاكسة للمضخة والنفاذية T = 10٪ للأشعة تحت الحمراء. المدى الطيفي خالية من OPO يساوي 4.3 غيغاهرتز Δω = وعرض النطاق الترددي حوالي 60 ميغاهرتز. جعل تجويف ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

لOPO النوع الثاني وتوليد عالية الدقة للدولة فوتون واحد:
يظهر الإعمار تصوير الشعاعي الطبقي للدولة بشرت في الشكل 2، حيث يتم عرض العناصر قطري مصفوفة الكثافة أعيد بناؤها وظيفة فيغنر المقابلة. دون أي تصحيحات الخسارة، الدولة بشرت يسلك مكون واحد الفوتون عالية مثل 78٪. مع الأخذ في الاعتبار الخسائر الكشف العام (15٪)، والدولة تصل إلى 91٪ من الدقة مع دولة واحدة من الفوتون. المكون اثنين من الفوتون، والذي ينتج من أزواج متعددة الفوتون خلق من عملية التحويل إلى أسفل، يقتصر ع.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقنية إعداد المشروط المقدمة هنا هو دائما التفاعل بين الموارد الثنائية الأولية وقياس يؤديها كاشف التبشير. هذين العنصرين تأثيرا قويا على خصائص الكم للدولة ولدت.

الأولى، ونقاء من الدول مستعدة يعتمد بشدة على واحد من الموارد الأولية، وبالتالي لا بد من OPO 'جيدة'. ما هو OPO 'جيدة'؟ وهو الجهاز الذي وη كفاءة الهروب بالقرب من الوحدة. يتم إعطاء η المعلمة بواسطة نسبة انتقال مقرنة الإخراج، T، ومجموع هذا الإرس.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويدعم هذا العمل من قبل إيرانيت CHIST-ERA (مشروع 'QScale') والمنحة بدءا ERC 'HybridNet'. يعترف F. باربوسا الدعم من لجنة المصالحة الوطنية وFAPESP، وK. هوانغ بدعم من مؤسسة لمؤلف الوطنية ممتاز الدكتوراه أطروحة الصين (PY2012004) ومجلس المنح الدراسية الصيني. C. فابر وJ. Laurat هي أعضاء في المعهد الجامعي فرنسا.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
مضخة ليزرInnolightDiaboloإخراج مزدوج ، IR و 532 نانومتر
KTP و PPKTP كريستالRaicolمتوفر من بائعين آخرين
مرشحات تداخليةبار شركاء الثنائيات
الضوئية عالية الكفاءةFermionicsالكفاءة الكمومية فوق 97٪
راسم الذبذبات   ؛LecroyWave runner 610 Ziيستخدم للحصول على البيانات
محلل الطيفAgilentN9000Aمتوفر من بائعين آخرين
Faraday rotatorQiopticFR-1060-5SCمتوفر من بائعين آخرين
PZTPIP-016.00Hمتوفر من البائعين الآخرين
كاشفات فوتون أحادية التوصيل فائقة التوصيلScontelSSPDمنخفضة الظلام التهم
التبديل البصريThorlabsOSW12-980Eمتوفرة من البائعين الآخرين

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Dell'Anno, F., et al. Multiphoton quantum optics and quantum state engineering. Phys. Reports. 428, 53-168 (2006).
  2. O'Brien, J. L., et al. Photonic quantum technologies. Nature Photon. 3, 687-695 (2009).
  3. Bachor, H. -A., Ralph, T. C.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Optical Parametric OscillatorQuantum State EngineeringNon Gaussian StatesConditional Preparation TechniqueHomodyne DetectionSingle Photon DetectionSqueezed VacuumCoherent State SuperpositionPhoton CountingDensity Matrix Reconstruction

Related Articles