Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Фотонная система для генерации безусловная поляризация-запутанные фотоны на основе нескольких квантовых помех

Published: September 5, 2019 doi: 10.3791/59705
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
1Department of Physics, Tokyo University of Science

Summary

Мы описываем оптическую систему для генерации безусловных запутанных поляризационных фотонов на основе многочисленных эффектов квантовых интерференций с помощью схемы обнаружения для оценки экспериментальной верности сгенерированных запутанных фотонов.

Abstract

Мы представляем высокопроизводительный источник безусловной поляризации запутанных фотонов, которые имеют высокий уровень выбросов, широкополосное распределение, выродились и послевыбор бесплатно. Свойство источника основано на мультиквантном эффекте квантовых интерференций с конфигурацией интерферометра Sagnac. Эффекты квантовых интерференций позволяют использовать высокую эффективность генерации запутанных фотонов поляризации для обработки параметрических вниз-преобразований и отдельных вырожденных фотонных пар в различные оптические режимы без поствыбора Требование. Принцип оптической системы был описан и экспериментально использован для измерения параметров точности и колокола, а также для характеристики генерируемых поляризации запутанных фотонов из как минимум шести комбинаций коррелированных данных поляризации. Экспериментально полученные параметры верности и Белла превысили классический локальный предел корреляции и являются явным свидетельством генерации безусловных запутанных фотонов поляризации.

Introduction

Запутанный состояние фотонов привлекло значительный интерес к изучению местного реализма в квантовой теории и новых применений квантовой криптографии1,квантового плотного кодирования2,квантового ретранслятора3и квантового телепортации4. Спонтанное параметрическое преобразование (SPDC) — это нелинейный процесс второго порядка, который был введен для непосредственного производства запутанных фотонных пар в состояниях поляризации. В связи с недавними разработками в квази-фазных методов сопоставления, периодически poled KTiOPO4 (ppKTP) и LiNbO3 (ppLN) стали стандартной техникой5. Несколько типов источников запутывания разрабатываются путем объединения этих нелинейных кристаллов с интерферометром Sagnac6,7,8. В частности, схема с ортогонически поляризованными фотонными парами, полученными с помощью гМС типа II, позволяет генерировать безусловные поляризационные фотоны, а также отдельные вырожденные поляризационные фотонные пары на различные оптические режимы без постселективного обнаружения7.

В отличие от этого, тип-0 SPDC имеет преимущество простой установки и высокой эмиссии соотношение фотона пар9. Кроме того, сгенерированные пары фотонов в гМД типа-0 показывают гораздо более широкую пропускную способность, чем фотоны гМС типа II. Общая скорость производства фотонов-пар на мощность насоса единицы на два порядка выше из-за его большой пропускной способности8. Большая пропускная способность коррелированных фотонных пар позволяет очень короткое время совпадения между обнаруженными парами фотона. Это свойство привело к нескольким потенциальным приложениям, таким как квантовая оптическая компора томографии10, для достижения ультракоротких временных корреляций через нелинейные взаимодействия с потоком запутанных фотонов11, метрология методы использования очень узкого падения в квантовой помехе12, квантовой синхронизации часов13,измерение запутанности времени14, и многорежимная частотная запутанность15. Тем не менее, схема с обычным типом-0 SPDC требует условных схем обнаружения6 или длины волны фильтрации8 или пространственного режима фильтрации, чтобы отделить порожденные поляризационно-запутанные фотоны16.

Мы реализовали схему, которая удовлетворяет свойствакактипа-0 и type-II SPDC одновременно на основе нескольких процессов квантовых интерференций17. Детали оптической системы были описаны и экспериментально использованы для измерения параметров, характеризующих генерируемые поляризационные фотоны с использованием минимального количества экспериментальных данных.

Вектор горизонтальной (H) и вертикальной (V) состояния Equation 1 Equation 2 поляризации может быть написан как и . Все возможные состояния чистой поляризации построены из когерентных суперпозиций этих двух состояний поляризации. Например, диагональ (D), антидиагональ (A), правокруговой (R) и левокруговой (L) свет, соответственно, представлены:

Equation 3,

Equation 4, (1)

Equation 5И

Equation 6,

H и V называются прямоугольными основаниями поляризации. D и А называются базами диагоналиповой поляризации. R и L называются круговыми базами поляризации. Эти чистые, а также смешанные состояния поляризации могут быть представлены матрицами плотности на основе H- и V-поляризации основания18.

Принцип работы схемы показан на рисунке 1a-e. Лазер вводится в поляризацию sagnac интерферометр состоит из поляризационных сплиттер пучка (PBS), две полуволновые пластины установлен 45o (HWP1) и 22,5o (HWP2), кристалл ppKTP, и зеркала. Поляризация оптики с этой установки работы как для длины волны насоса лазерного поля и вниз преобразованы фотоны.

H-компонент насосного лазера проходит через PBS, как показано на рисунке 1a и круговых поездок установки в часовой стрелке (CW) направлении. Поляризация насосного лазера была перевернута в диагонали (D) состояние через HWP2. Здесь V-компонент насосного лазера работает для вниз-преобразования, и сгенерированные фотоны V-поляризованы с типом-0 SPDC. Состояние поляризации SPDC генерируемых фотонных пар может быть представлено как:

Equation 7.  (2)

Вниз преобразованы фотонные пары H-поляризованы через HWP1 набор до 45o, как показано на рисунке 1b, и состояние поляризации становится:

Equation 8. (3)

Лазерный луч насоса снова вводил инвертированные пары фотона в ppKTP. Сгенерированные пары фотонов из второго ГСМР появляются v-поляризованы и заменены с фотон-парами, генерируемыми первым исходящими SPDC для коллинейрного оптического режима, как показано на рисунке 1c. Состояние поляризации фотонных пар после второго ГСМР представлено как:

Equation 9(4)

где Equation 10 относительная фаза между фотон-парой от первого и второго ГСМР. Фаза не меняется со временем, потому что она определяется дисперсией материала HWP1 между насосным лазером и вниз-преобразованными фотонами, и регулируется путем наклона HWP1. Состояние H (V)-поляризации необращенных фотонов было перевернуто в состояние A (D), как показано в (1). Состояние поляризации фотонных пар hWP2 представлено следующим:

Equation 11(5)

Когда фаза Equation 12 устанавливается путем наклона HWP1, только первый срок состояния (5) остается, как показано на рисунке 1d. Это процесс квантовых помех, который соответствует обратному процессу помех Хонг-Оу-Манделя (HOM) поляризацииоснования 19. Когда H-фотон проходит через PBS и V-фотон отражается PBS, состояние поляризации выходных фотонных Equation 13 пар из PBS представлено как для оптического режима1 и 2, как показано на рисунке 1e.

И наоборот, V-компонент насосного лазера был отражен PBS, как показано на рисунке 1f и круглый споткнулся в направлении против часовой стрелки (CCW). Через аналогичные несколько типов-0 ГСМР процессов и унитарных Equation 14 преобразований, состояние поляризации выхода из PBS становится . Когда состояние поляризации насосного лазера было подготовлено в диагонали (D) состоянии, относительная фаза между H- и V-компонентами насосного лазера была равна нулю. Таким образом, состояние вывода сгенерированных фотонов с направлений CW и CCW накладывается с теми же амплитудой и представлено как:

Equation 15.  (6)

Состояние вывода представляет собой состояние, запутавое поляризацией, известное как одно из состояний Колокола, и может быть преобразовано в другие три состояния с использованием элементов поляризации оптики7. Используя отношение, показанное в Equation 16 (1), состояние вывода может быть представлено по диагоналиальным поляризационным базам как:

Equation 17и круговыми базами Equation 18 поляризации как: .

Protocol

Принятая процедура включает в себя четыре основных этапа с использованием общей экспериментальной установки, показанной на рисунке 2. Первым этапом была подготовка насосного лазера для ГСМР. На втором этапе был построен оптический интерферометр - саньяк-интерферометр с использованием нелинейного кристалла и оптических компонентов поляризации. Процедура измерения совпадения с использованием электрических компонентов, показанных на рисунке 3, была описана на третьей стадии. Наконец, фактические данные корреляции фотонов, показанные на рисунке 4, использовались для оценки параметров точности и белла генерируемых безусловных поляризации запутанных фотонов.

1. Конфигурация насосного лазера

  1. Включите 405 нм решетки стабилизированный одночастотный лазерный диод. Отрегулируйте выходную мощность до нескольких мВт, уменьшив входной электрический ток к лазерному диоду и фильтры нейтральной плотности.
  2. Постройте внешнюю полость между поверхностью лазерного диода и голографической решеткой (3600 ммNo1),чтобы реализовать одночастотную операцию, именуемую спектротером. Поместите голографической решетки около 45o против поверхности лазерного диода и медленно перемещать винт, чтобы настроить градус, и максимизировать выходную мощность от полости, ссылаясь на изображение луча.
  3. Соедините лазер с оптическим волокном, поддерживающим поляризацию (ПМФ), для выполнения одной операции пространственного режима. Отрегулируйте винты пары волокна для того чтобы увеличить выходную мощность от PMF используя счетчик силы.
  4. Collimate выходного лазера из PMF с волоконно-оптической линзы. Канал выходного лазера через изолятор в центр полуволновой пластины (HWP), четверть волны пластины (ЗВП), и короткий проход дихроического зеркала (DM), как показано на рисунке 2. Для генерации поляризации запутанные фотоны с состоянием, как в (6, установить состояние поляризации насоса лазера с диагональю (D) путем установки HWP до 22,5o, и ЗВП до 0o.

2. Строительство интерферометрической установки

  1. Поместите дихроическое зеркало (DM), обычное зеркало, PBS и кристалл ppKTP с размерами: 10 мм в длину (кристаллографическая ось x-),10 мм в ширину(y-axis) и толщину 1 мм(z-оси), как показано на рисунке 2. PBS работает как на длине волны лазера (405 нм), так и на фотонах (810 нм). Период подергивания кристалла ppKTP составляет Equation 19 3,425, который предназначен для коллинейного типа-0 SPDC с лазерным насосом 405 нм и имеет антиотражающее покрытие на обеих длинах волн.
  2. Отрегулируйте PBS и зеркала с помощью насосного лазера (405 нм) и эталонного лазера (810 нм). Так как длина от ввода до выхода интерферометра составляет около 600 мм, сделайте передаваемый и отраженный свет от PBS параллельным более чем на 600 мм (желательно на несколько метров), чтобы сделать пространственный режим соответствия.
  3. Поместите HWP1 и HWP2 в установку. Они работают на 405 нм и 810 нм длин волн. Отрегулируйте HWPs, чтобы быть перпендикулярно освещению инцидента, используя отраженный свет от поверхности. Установите угол HWP1 до 45o и HWP2 до 22,5o
  4. Поместите ретроплетор в установку. Отрегулируйте положение ретроплектора таким образом, чтобы референсы по часовой стрелке (CW) и против часовой стрелки (CCW) были в одном пространственном режиме. Поместите камеры с зарядным устройством (CCD) в режиме 1 и 2 на рисунке 2 для обозначения изображений, профилированных лучом с момента вывода интерферометра. Отрегулируйте зеркало и ретроплетор, чтобы сделать пространственный режим соответствия, направив профилирование изображения на камеру.
  5. Поместите фокус-объектив между ЗВП для лазера и DM. Так как длина от ввода до выхода интерферометра составляет около 600 мм, выберите объектив с длиной фокуса 300 мм. Эмпирически установить координационный центр входного лазерного насоса, чтобы не быть на точной средней точке интерферометра, но быть вокруг поколения pos ition второго SPDC для того чтобы сделать эффективность генерации такого же уровня вниз-преобразованных фотонов между первым и вторым SPDC.
  6. Удалите камеру CCD и поместите КПП, поляризаторы (POLs), интерференционные фильтры (IFs) с центром 810 нм и 3 нм пропускной способностью в режиме 1 и 2, как показано на рисунке 2. Отрегулируйте оптические элементы, чтобы быть перпендикулярно освещению инцидента с помощью отраженного света. Соедините эталонные лазерные лучи с многорежимной волокитой, используя волокна для обнаружения.
  7. Поместите объектив фокусировки 300 мм между DM и ЗВП в режиме 1 и режиме 2. Сделайте выход ссылки лазерных лучей для коллимата для обнаружения.
  8. Соедините многорежимные волокна с однофотонными модулями (SPCM), построенными из фотодиодов кремния (Si). Выключите эталонный лазер. Включите SPCMs в темном состоянии и отсчитайте необращенные фотоны.
  9. Отрегулируйте температуру кристалла ppKTP, установленного на температурном контроллере, ссылаясь на скорость подсчета необращенных фотонов. Соответствующая температура, как правило, 25-30 градусов по Цельсию.
  10. Отрегулируйте угол наклона HWP1, чтобы максимизировать скорость подсчета фотонов, преобразованных вниз. Если количество слишком слабых, измерьте количество без оптических элементов в режиме 1 и 2.

3. Процедура измерения совпадения отсчета

  1. Выберите базы поляризации в режиме 1 и 2 для измерения поляризации запутанных фотонов с использованием POLs и ЗВП, как показано на рисунке 3. Для измерения инцидента фотон с H (V) базы, установить ЗВП до 0o и POL до 0o (90o). Для измерения фотона инцидента с базой D (A) установите qWP до 0o и POL до 45o (-45o). Для измерения фотона инцидента с основанием R (L) установите qWP до 45o (-45o)и POL до 0o.
  2. Соедините транзистор-транзисторный сигнал (TTL), генерируемый от SPCM в режиме 2, к вхотворевом сигнала от времени к амплитуде преобразователя (TAC), и сигналу в режиме 1 к входу стоп-сигнала после того, как он прошел через электрическую линию задержки (Задержка). TAC генерирует электрические сигналы от 0 до 10 V, соответствующие задержке времени между двумя сигналами.
    1. В этом эксперименте установите задержку времени в 50 нс, выбрав контакты линии задержки. Установите дисплей ПК, чтобы показать 100 нс диапазон времени, установив циферблат TAC. Затем TAC генерирует 5 Сигналов V как 50 нс задержки времени, учитываемого электрической линии задержки. Поэтому 5 V сигналы соответствуют совпадениям на 0 нс задержки времени фактических импульсов, исходящих от SPCMs. Совпадения при 0 нс времени задержки появляются в центре диапазона времени отображения, как показано на рисунке 3.
  3. Нажмите кнопку запуска программного обеспечения, называемого MAESTRO-32, чтобы измерить распределение высоты импульса и записать распределение с помощью многоканального анализатора (PC) с помощью многоканального анализатора (MCA) с управляемым компьютером (PC). В этом эксперименте установите время измерения TAC на 30 с. Проанализируйте распределение высоты импульсов TAC от 0 до 10 V, что соответствовало времени задержки между фотонами инцидента и SPCM по параметрам, описанным в шаге 3.2.
  4. После записи распределения высоты импульса, получить данные распределения высоты импульса для нескольких баз поляризации, как показано на рисунке 4. Выберите временное окно, которое будет рассмотрено для подсчета совпадений для анализа данных. Так как ширина пика импульса определяется временем разрешения SPCM в 1 нс, время совпадения необходимо, чтобы быть больше времени разрешения.
    1. В этом эксперименте выберите совпадение временного окна, чтобы быть 10 нс. Оцените значение совпадения путем интеграции области временного окна.

4. Процедура оценки параметров Fidelity и Bell

  1. Определить поляризованные корреляции Equation 21 второго порядка и кросс-поляризованные корреляции Equation 22 второго порядка, где Equation 23 Equation 24 относится к состояниям поляризации H, D и R, и относится к перекрестным состояниям поляризации V, A и L. Получить эти функции путем деления Equation 25 измеренного Equation 26 совпадения учитывается на фоновом уровне. На рисунке 4 показано фактическое измеренное распределение высоты импульса совпадений с несколькими базами поляризации для 30s.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Например, совпадение подсчитывает Equation 27 с основанием поляризации HH дает отсчет/30 s для окна совпадения 10 ns. Средний уровень задней земли для окна совпадения рассчитывается как 4.3 count/30 s. В виду того что корреляции второго порядка Equation 28 даны, поляризованные функции корреляции второго порядка с базой поляризации HH становит. Equation 29 Аналогичным образом функции корреляции второго порядка Equation 30 с Equation 31 другими базами поляризации приведены Equation 32 Equation 33 как: , и кросс-поляризованная корреляция второго порядка функционирует как: и .
  2. Определить степень корреляции поляризации между двумя фотонами для трех баз поляризации, определяемых20,21:
    Equation 34(7)
    где Equation 35 относится к поляризационным основаниям прямоугольных (H и V), диагональных (D и A) и круговых (R и L) оснований. Измеренные функции корреляции второго порядка дают степень Equation 36 каждой Equation 37 поляризации основы следующим образом: , и .
  3. Определите верность сгенерированных запутанных фотонов. Рассчитайте верность поляризации запутанного государства по отношению к государству (6) в трех базах20,21:
    Equation 38
    Измеренные степени корреляции Equation 39 поляризации были . Число превысило классический предел корреляции поляризации 0.50.
  4. Определите параметры Bell сгенерированных запутанных фотонов21. Рассчитайте параметры из корреляций поляризации следующим образом: 19,20:
    Equation 40
    Equation 41
    Equation 42
    Измеренные основы корреляции Equation 43 поляризации были . Эти цифры превышают классический параметр 2 и нарушают неравенство Bell.

Representative Results

Обсуждалась оптическая система для генерации безусловных запутанных фотонов для состояний поляризации на основе многочисленных квантовых помех и схем обнаружения для оценки экспериментальной верности по поляризации корреляции сгенерированных фотонных пар. Расчетная точность сгенерированных фотонов превысила классический локальный предел корреляции в 0,50. Измеренные параметры Bell превысили классический параметр 2 и нарушили неравенство Bell. В этой работе для оценки этих параметров были использованы измерения совпадений, полученные из как минимум шести комбинаций оснований поляризации. Кроме того, можно полностью реконструировать плотность матрицы генерируемых поляризации запутанных фотонов с помощью квантовой государственной томографии, которая требует совпадений измерений 16 комбинаций поляризацииоснований 18.

Figure 1
Рисунок 1 : Схема интегрированной двойной проходной поляризации Саньяк интерферометра. ()Поколение фотонов пар после первого спонтанного параметрического вниз-преобразования (SPDC). (b)Поляризация вращения фотонов пар полуволновой пластиной (HWP1). (c)Поколение фотонов пар после второго ГСМР. (d)Квантовое вмешательство между фотон парами первого и второго SPDC HWP2. (e)Выход фотонов пар производится в направлении по часовой стрелке (CW). (f)Выходные фотоновые пары, произведенные в направлении против часовой стрелки (CCW). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2:Общая оптическая система для генерации безусловной поляризации запутанных фотонов. Первая полуволновая пластина (HWP) и четверть-волновая пластина (ЗВП) используются для установки состояния поляризации насосного лазера, проходящего через поляризацию поддерживающего оптическое волокно (PMF). Выходные фотоны передавались через линзы, ЗПП, поляризаторы (POLs) и интерференционные фильтры (IFs) в режимах 1 и 2, и обнаруживались однофотонными модулями подсчета (SPCM). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3 : Общая система обнаружения совпадений для сгенерированных поляризации запутанных фотонов. Электрические сигналы от SPCM были использованы для того чтобы запустить и остановить сигнал преобразователя времени к amplitude (TAC) через электрическую линию задержки (Задержка). Распределение импульсной высоты, полученное из разницы во времени, было проанализировано с помощью многоканального анализатора (MCA) с управляемым компьютером (PC). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4 : Измеренные распределения разницы во времени с параллельными и ортогонными настройками поляризатора. Комбинации являются горизонтальными (H), вертикальными (V), диагонали (D), антидиагональными (A), право-круговыми (R) и левокруговыми (L) поляризационными основаниями. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Discussion

Важнейшим шагом в протоколе является максимизация точности генерируемой поляризации запутанных фотонов. Расчетные параметры верности и Белла в настоящее время ограничены, главным образом потому, что мы использовали многорежимные волокна для сбора сгенерированных запутанных фотонов. Наклон HWP1 повлиял на разницу в высоте пространственных режимов между фотонами первого и второго ГСМР и вызвал несоответствие пространственного режима выходу интерферометра Sagnac. Верность, как ожидается, будет выше при использовании однорежимных волокон, которые отфильтровывают пространственно-режим-перекрывающейся области генерируемых первого и второго фотонов SPDC. Кроме того, эффект birefringence кристалла ppKTP повлиял на несоответствие режима между первым и вторым фотонами SPDC. В будущем мы можем улучшить параметры с помощью дополнительных кристаллов компенсации.

Значение протокола заключается в реализации нескольких свойств одновременно по отношению к существующему методу. Источник поляризации запутанные фотоны с протоколом имеют высокую скорость выбросов, являются вырожденными, имеют широкополосное распространение, и после выбора бесплатно. Характерное преимущество протокола основано на множественном квантовом помехе с помощью двойного проходного поляризации саньячного интерферометра. Фотоническая система позволяет использовать эффективность поляризации большого поколения запутанных фотонов и разделять вырожденные фотонные пары на различные оптические режимы без необходимости поствыбора. Система высокопроизводительной поляризации запутанных фотонов может быть применена для новых фотонных квантовых информационных технологий1,2,3,4.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Это исследование было поддержано Исследовательским фондом опто-науки и техники, Япония. Мы благодарим д-ра Томо Осаду за полезные обсуждения.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
300mm fous lens Thorlabs. INC. AC254-300-B
405nm LD Digi-Key Electronics NV4V31SF-A-ND
Delay line Ortec INC. DB463
Dichroic mirror (DM) Midwest Optical Systems INC. SP650-25.4
Half-wave plate (HWP) for 405nm Thorlabs. INC. WPH05M-405
Half-wave plate (HWP) for dual wavelengths Meadowlark Co. DHHM-100-0405/0810?
Interference filter (IF) IDEX Health & Science, LLC LL01-808-12.5
Multi-channel analyzer (MCA) Ortec INC. EASY-MCA-2K MAESTRO-32 software
Polarization-maintaining fiber Thorlabs. INC. P1-405BPM-FC-1
Polarizer (POL) Meadowlark Co. G335743000
ppKTP crystal RAICOL CRYSTAL LTD. Type-0, 3.425 microns period
Quarter-wave plate (QWP) for 808nm Thorlabs. INC. WPQ05M-808
Quarter-wave plate (QWP) for 405nm Thorlabs. INC. WPQ05M-405
Retroreflector Newport Co. U-BER 1-1S
Single photon counting Module (SPCM) Laser Cpmponents LTD. Count -100C-FC FC connecting
Time-to-amplitude converter (TAC) Ortec INC. 567

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ekert, A. K., et al. Quantum cryptography based on Bell's theorem. Physical Review Letters. 67, 661-663 (1991).
  2. Mattle, K., Weinfurter, H., Kwiat, P. G., Zeilinger, A. dense coding in experimental quantum communication. Physical Review Letters. 76, 4656-4659 (1996).
  3. Pan, J. W., Bouwmeester, D., Weinfurter, H., Zeilinger, A. experimental entanglement swapping: entangling photons that never interacted. Physical Review Letters. 80, 3891-3894 (1998).
  4. Bouwmeester, D., et al. Experimental quantum teleportation. Nature. 390, 575-579 (1997).
  5. Armstrong, D. J., Alford, W. J., Raymond, T. D., Smith, A. V. Absolute measurement of the effective nonlinearities of KTP and BBO crystals by optical parametric amplification. Applied Optics. 35, 2032-2040 (1996).
  6. Shi, B. S., Tomita, A. Generation of a pulsed polarization entangled photon pair using a Sagnac interferometer. Physical Review A. 69, 013803 (2004).
  7. Kim, T., Fiorentino, M., Wong, F. N. C. Phase-stable source of polarization-entangled photons using a polarization Sagnac interferometer. Physical Review A. 73, 012316 (2006).
  8. Steinlechner, F., et al. Efficient heralding of polarization-entangled photons from type-0 and type-II spontaneous parametric downconversion in periodically poled KTiOPO4. Journal of the Optical Society of America B. 31, 2068 (2014).
  9. Steinlechner, F., et al. Phase-stable source of polarization-entangled photons in a linear double-pass configuration. Optics Express. 21, 11943-11951 (2013).
  10. Okano, M., et al. 0.54 resolution two-photon interference with dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography. Scientific Reports. 5, 18042 (2015).
  11. Dayan, B., Pe'er, A., Friesem, A. A., Silberberg, Y. Nonlinear interactions with an ultrahigh flux of broadband entangled photons. Physical Review Letters. 94, 043602 (2005).
  12. Nasr, M. B., et al. Ultrabroadband biphotons generated via chirped quasi-phase-matched optical parametric down-conversion. Physical Review Letters. 100, 183601 (2008).
  13. Giovannetti, V., Lloyd, S., Maccone, L., Wong, F. N. C. Clock synchronization with dispersion cancellation. Physical Review Letters. 87, 117902 (2001).
  14. Hofmann, H. F., Ren, C. Direct observation of temporal coherence by weak projective measurements of photon arrival time. Physical Review Letters A. 87, 062109 (2013).
  15. Mikhailova, Y. M., Volkov, P. A., Fedorov, M. V. Biphoton wave packets in parametric down-conversion: Spectral and temporal structure and degree of entanglement. Physical Review A. 78, 062327 (2008).
  16. Jabir, M. V., Samanta, G. K. Robust, high brightness, degenerate entangled photon source at room temperature. Scientific Reports. 7, 12613 (2017).
  17. Terashima, H., Kobayashi, S., Tsubakiyama, T., Sanaka, K. Quantum interferometric generation of polarization entangled photons. Scientific Reports. 8, 15733 (2018).
  18. Altepeter, J. B., Jeffrey, E. R., Kwiat, P. G. Photonic state tomography. Advances In Atomic, Molecular, and Optical Physics. 52, 105-159 (2005).
  19. Hong, C. K., Ou, Z. Y., Mandel, L. Measurement of subpicosecond time intervals between two photons by interference. Physical Review Letters. 59, 2044-2046 (1987).
  20. Hudson, A. J., et al. Coherence of an Entangled Exciton-Photon State. Physical Review Letters. 99, 266802 (2007).
  21. Young, R. J., et al. Bell-Inequality Violation with a Triggered Photon-Pair Source. Physical Review Letters. , 102 (2009).

Tags

Инженерия Выпуск 151 Поляризация-запутанные фотоны параметрические вниз-конверсии тип-0 тип-II квантовая интерферометр Интерферометр Sagnac конфигурация туда и обратно
Фотонная система для генерации безусловная поляризация-запутанные фотоны на основе нескольких квантовых помех
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Terashima, H., Sato, Y., Kobayashi,… More

Terashima, H., Sato, Y., Kobayashi, S., Tsubakiyama, T., Nozaki, R., Kubo, S., Osada, T., Sanaka, K. A Photonic System for Generating Unconditional Polarization-Entangled Photons Based on Multiple Quantum Interference. J. Vis. Exp. (151), e59705, doi:10.3791/59705 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter