생성 및 펄스 양자 주파수 빗의 일관 된 제어

Summary

프로토콜은 실용적인 세대 및 각각 통합된 마이크로 충 치 및 표준 통신 구성 요소를 사용 하 여 차원 높은 주파수-빈의 얽혀 광자의 일관 된 조작을 위해 제공 됩니다.

Abstract

우리는 생성 및 펄스 양자 주파수 빗의 일관 된 조작 방법 제시. 지금까지, 실용적인 방법으로 차원 높은 상태에 칩을 준비의 방법을 준비 하 고 이러한 상태를 처리 하는 데 필요한 양자 회로의 증가 복잡성 때문에 애매 남아 있다. 여기, 우리는 개요 얽혀, 얼마나 높은 차원, 주파수-빈 2 광자 상태는 안정적이 고 높은 생성 속도에 비선형 마이크로 구멍의 중첩 구멍, 적극적으로 모드 잠금 여기를 사용 하 여 생성할 수 있습니다. 이 기술은 펄스 양자 주파수 빗을 생산 하는 데 사용 됩니다. 또한, 우리가 현재 어떻게 양자 상태 수 coherently 프로그래밍 가능 필터 및 전기 광학 변조기와 같은 표준 통신 구성 요소를 사용 하 여 조작. 특히, 우리 상세히에서 밀도 행렬 재건, 일치 탐지 등 단일 광자 스펙트럼 결정 상태 특성 측정을 수행 하는 방법을 보여줍니다. 제시 방법을 주파수 영역에서 복잡 한 차원 높은 상태 준비 및 조작 프로토콜에 대 한 접근, 재구성, 및 확장 가능한 기초를 형성 한다.

Introduction

양자 현상의 제어 보안 양자 통신¹,²및³를 감지 하는 양자를 처리 하는 강력한 양자 정보 등 다양 한 분야에서 새로운 응용 프로그램에 대 한 가능성을 엽니다. 반면 실제 플랫폼의 다양 한 양자 기술⁴의 현실화에 대 한 적극적으로 연구 되 고는, 광 양자 상태는 중요 한 후보자 그들은 긴 일관성 시간 및 외부 소음, 우수한 안정성을 전시 수 있습니다. 전송 속성으로 호환성 기존 통신 및 실리콘 칩 (CMOS) 기술.

양자 기술에 대 한 광자의 잠재력을 완전히 실현, 향해 여러 얽혀 당사자 및/또는 높은 차원 사용 상태 복잡성 및 정보 콘텐츠를 늘릴 수 있습니다. 그러나, 이러한 광의 온 칩 생성으로 설정을 복잡 하 고, 완벽 하 게 확장 가능한, 그리고/또한 높은 전문 구성 요소를 사용 하 여 실용성을 부족 합니다. 특히, 높은 차원 경로-녹 채 필요 coherently 흥분 동일....

Protocol

1. 세대 높은 차원 주파수-빈의 얽혀 펄스 구동을 통해 상태

1. 그림 2 (세대 단계)에서 설명 하는 계획에 따라 각 구성 요소 (향상 된 환경 안정성)에 대 한 편광 유지 광섬유를 사용 하 여 연결 합니다.
2. 전기 광학 진폭 변조기를 전원 공급 장치를 연결 하 고 그것을 통해 전송 하는 광 출력 (광 파워 미터를 사용 하 여 측정), 절반 약은 때까지 오프셋된 값을 조정 하는 DC 전압 오프셋을 적용 예를 들어.는, 피크 2의 전송 값 mW 1로 절반 가까이 떨어졌다 mW.
3. 대략적인 외부 캐비티 길이 측정 합니다. 관계를 사용 하 여 외부 캐비티 모드 간격 계산
   
   어디 외부 캐비티 모드 간격, c 는 진공에서 빛의 속도

Results

생성 및 높은 차원 주파수-빈 상태 ( 그림 1마이크로 구멍 비선형의 흥분에 따라)의 제어에 대 한 개요 구조 그림 2에 표시 됩니다. 이 설치 표준 통신 구성 요소를 사용 하며 광자 생산 속도 처리 작업 적용에 매우 유연한입니다. 그림 3 차 감소 없이 광자 쌍의 생산을 증가 시킬 수 있다 시연 반복 속도의 기능으로 우연의 일치 속도 자동차를 통해 세대 체계의 특성을 보여준다. 제어 섹션에서 프로그래밍 가능 필터 및 위상 변조기 (그림 4A) 광자 wavefunctions의 일관 된 제어를 허용 한다. 이러한 제어 구조 사용의 양자 상태 단층 촬영을 수행 하는

Discussion

QFCs를 통해 도메인-광학 주파수, 이유의 호스트에 대 한 양자 응용에 유리 하다. 작업은 전역, 모든 행동 상태 동시에, 크기 또는 복잡성 상태 차원 증가 규모 하지 않는 디자인에 있는 결과. 이것은 구성 요소 다시에-the-fly 방식 설치를 변경 하지 않고 수 수 하 고 기존 및/또는 개발 하는 반도체 및 정보 통신 인프라를 이용 하 여 칩에 통합된 되 고 수 향상 되었습니다. 생성 기법 또한 다른 광학 마이크로 충 치에 대 한 채택 될 수 있었다-2 차 비선형 마이크로-충 치²⁸, 마이크로 디스크²⁹, 광 결정도^30,31, 등.

여기 계획에서 발전 높은 생산 속도, 양자 정보 처리 응용 프로그램에 필요한에 대 한 방법을 포장 됩니다. 높은 고조파 주파수에서 모드 잠금.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
초전도 나노와이어 단일광자 검출기 시스템	Quantum Opus	Opus One
전기광학 위상 변조기	EO-Space	저손실 모델
프로그래밍 가능한 필터	Finisar	WaveShaper 4000s
타이밍 전자	PicoQuant	HydraHarp 400
마이크로 링 공진기			200GHz FSR 마이크로 링 공진기는 고굴절률 유리로 제작되었습니다. 플랫폼에 대한 자세한 내용은 24를 참조하세요.
에르븀 도핑된 섬유 증폭기	Keopsys	PEFA-SP-C-PM-27-B202-FA-FA
전기 광학 진폭 변조기	Oclaro	SD40
RF 톤 소스	로데 & Schwarz	SMP 04
RF 톤 증폭기	RF-Lambda	RFLUPA27G34GA
함수 발생기	Tetronix	AFG 3251
절연체	일반 포토닉스	NISO-S-15-SS-FC/APF
오실로스코프	Tetronix
포토다이오드	Finisar	XPDV 50GHz
DWDM	OptiWorks	DWFUQUMD08BN
전원 공급 장치	Madell	CA18303D