Waiting
Login processing...

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

Engineering

Quantum State Engineering of Light met Continuous-wave optische parametrische oscillatoren

Published: May 30, 2014 doi: 10.3791/51224

Summary

We beschrijven de betrouwbare generatie van niet-normale toestanden van reizen optische gebieden, waaronder single-photon staten en coherente staat superposities, met behulp van een voorwaardelijke bereidingswijze actief op de niet-klassieke uitgestraalde licht door optische parametrische oscillatoren. Type-I en type-II-fase afgestemd oscillatoren worden beschouwd en gemeenschappelijke procedures, zoals de vereiste frequentie filteren of de high-efficiency quantum state karakterisering door homodyning, zijn gedetailleerd.

Abstract

Engineering van niet-klassieke toestanden van het elektromagnetisch veld is een centrale zoektocht naar quantumoptica 1,2. Naast hun fundamentele betekenis, dergelijke staten zijn inderdaad de middelen voor de uitvoering van diverse protocollen, variërend van verbeterde metrologie tot quantum communicatie en informatica. Verschillende apparaten kunnen worden gebruikt om niet-klassieke toestanden, zoals alleenstaande emitters, licht materiaal interfaces of niet-lineaire systemen 3 genereren. We richten ons hier op het gebruik van een continuous-wave optische parametrische oscillator 3,4. Dit systeem is gebaseerd op een niet-lineaire χ 2 kristal geplaatst in een optische holte en het is nu bekend als een zeer efficiënte bron van niet-klassieke licht, zoals single-modus of bimodale geperst vacuüm afhankelijk van het kristal phase matching.
Geperst vacuüm is een Gauss staat als de kwadratuur distributies volgen een Gauss-statistiek. Er is echter aangetoond dat aantal protocollen vereisen niet GausSian stelt 5. Direct het genereren van dergelijke staten is een moeilijke taak en zou sterk χ 3 niet-lineariteiten vereisen. Een andere procedure, probabilistische maar aangekondigd, bestaat uit het gebruik van een-meting geïnduceerde niet-lineariteit via een voorwaardelijke voorbereiding techniek geopereerd Gauss staten. Hier hebben we detail deze generatie protocol voor twee niet-normale staten, de single-foton staat en een superpositie van coherente toestanden, met behulp van twee verschillend fasen afgestemd parametrische oscillatoren als primaire hulpbronnen. Deze techniek maakt het mogelijk bereiken van een high fidelity met de beoogde toestand en de generatie van de staat in een goed gecontroleerde spatiotemporele modus.

Introduction

De mogelijkheid om de quantum toestand van het reizen optische velden ingenieur is een centrale eis voor quantum informatie wetenschap en technologie 1, met inbegrip van quantum communicatie, informatica en metrologie. Hier bespreken we de bereiding en karakterisering van een aantal specifieke quantummechanische toestanden gebruiken als primaire bron het licht dat door continuous-wave optische parametrische oscillatoren 3,4 onder de drempel bediend. Concreet zullen twee systemen worden beschouwd - een type II-fase afgestemd OPO en een type-I OPO - waardoor respectievelijk de betrouwbare generatie van aangekondigde single-fotonen en optische coherente staat superposities (CSS), dwz staten van het formulier | α > - |-α>. Deze staten zijn belangrijke middelen voor de uitvoering van een groot aantal quantum informatie protocollen, variërend van lineaire optische kwantumrekenen 6 tot optische hybride protocollen 5,7. Aanzienlijk, de methode p hier kwalijk maakt het verkrijgen van een lage vermenging van vacuüm en de emissie in een goed gecontroleerde spatiotemporele modus.

Algemeen kan kwantumtoestanden worden geclassificeerd als Gaussian staten en niet-normale toestanden volgens de vorm van de quasi-kansverdeling in faseruimte genoemd Wigner functie W (x, p) 8. Voor niet-normale toestanden, kan het Wigner functie negatieve waarden nemen, een sterke signatuur van niet-classicality. Single-foton of coherente toestand superposities zijn inderdaad niet-normale toestanden.

Een efficiënte procedure voor het genereren van dergelijke toestanden is bekend als de voorwaardelijke bereidingstechniek, wanneer een eerste Gauss bron wordt gecombineerd met een zogenaamde niet-normale meting zoals de fotontellende 9,10,11,12,13. Deze algemene regeling, probabilistische maar aangekondigd, wordt geschetst op figuur 1a.

"Fo: content-width =" 5in "fo: src =" / files/ftp_upload/51224/51224fig1highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/51224/51224fig1.jpg "/>
Figuur 1. (A) Conceptuele regeling van de voorwaardelijke voorbereiding techniek. (B) Voorwaardelijke voorbereiding van single-photon state van orthogonaal gepolariseerde fotonparen (type-II OPO) gescheiden op een polariserende beam splitter. (C) voorwaardelijke voorbereiding van een coherente superpositie toestand door het aftrekken van een enkel-foton uit een geperst vacuüm toestand (type-I OPO).

Door het meten van een wijze van een bipartiete verstrengelde toestand, wordt de andere modus geprojecteerd in een staat die zal afhangen van deze meting en op de eerste verstrikt resource 12,13.

Wat zijn de vereiste middelen en de verkondiging detector nodig is om de genoemde staten te genereren? Single-foton staten kan worden gegenereerd met behulp van twee stralen, dwz foton-nummer gecorreleerd balken. De detectie van een p-Hoton op een wijze luidt dan het genereren van een enkel-foton anderzijds modus 9,10,14,15. Een frequentie-gedegenereerde type II OPO 16,17,18,19 inderdaad een zeer geschikt bron daarvoor. Signaal en rondsel fotonen foton-nummer gecorreleerd en uitgestoten met orthogonale polarisaties. Detecteren een-foton op een polarisatie-modus projecteert de andere in een enkele-foton toestand, zoals getoond in figuur 1b.

Wat coherente superpositie staat, kunnen ze worden gegenereerd door het aftrekken van een enkele-foton uit geperst vacuüm toestand 20 verkregen door gepulste single-pass parametrische neerwaartse conversie 11,21 of een type I OPO 22,23. Het aftrekken wordt uitgevoerd door een kleine fractie van het licht tikken op een bundelsplitser en het detecteren van een enkel-foton in deze stand (figuur 1c). Een geperst vacuüm is een superpositie van zelfs foton-nummer staten, dus aftrekken van een single-photon leadseen superpositie van oneven foton-nummer staten, die een high fidelity met een lineaire superpositie van twee coherente toestanden van gelijke en kleine amplitude heeft. Om deze reden heeft de naam 'Schrödinger kitten' soms gegeven aan deze toestand.

De algemene procedure voor het genereren van deze gebieden is dus vergelijkbaar, maar verschilt van de primaire lichtbron. Filtering van de verkondiging pad en detectietechnieken zijn hetzelfde, ongeacht de aard van de OPO gebruikt. De huidige reeks van protocollen detail hoe deze twee niet-normale staten genereren van continuous-wave optische parametrische oscillatoren en hoe ze te karakteriseren met een hoog rendement.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Optische parametrische oscillator

  1. Bouw een 4 cm lang semimonolithic lineaire holte (voor verbeterde mechanische stabiliteit en verminderde intercavitale verliezen). De ingangsspiegel wordt direct aangebracht op een zijde van de niet-lineaire kristal.
  2. Kies een ingang koppelaar reflectie 95% voor de pomp bij 532 nm en hoge reflectie van het signaal en rondsel bij 1.064 nm. Omgekeerd, kies de uitgangskoppelaar te sterk reflecterende voor de pomp en van de transmissie T = 10% voor het infrarood. Het vrije spectrale bereik van de OPO gelijk aan Δω = 4,3 GHz en de bandbreedte ongeveer 60 MHz. Maak de holte drievoudig resonante, dwz voor de pomp en voor het omlaag geconverteerde velden.
  3. Gebruik een KTP kristal voor het type-II-OPO systeem of een PPKTP kristal voor het type-I OPO. Temperatuur-stabiliseren de kristallen in hun fase matching temperaturen.
  4. Gebruik als laserbron een continuous-wave frequentie verdubbelde Nd: YAG laser. Pomp de OPO bij 532 nm en gebruik maken van de ininfraroodstralers licht na ruimtelijke filtering door een hoge-finesse holte (modus werkkracht), een lokale oscillator (LO) voor het homodyne detectie.
  5. Het bereiken van de mode-matching tussen de pomp en de holte modus.
  6. Blokkeer de holtelengte op de pomp resonantie door de Pound-Drever-Hall-techniek. Hiervoor gelden een 12 MHz elektro-optische modulatie aan de pomp detecteren licht terug-gereflecteerd door de holte met een optische isolator.

2 Voorwaardelijke Bereiding:. Het filteren van de Heralding Pad

  1. Scheid de OPO uitgang in twee modi. Een overeen met de afkondiging modus, terwijl de andere is de aangekondigde toestand die wordt gedetecteerd door de homodyne detectie.
  2. Leid de verkondiging modus naar de single-foton detector. Specifiek voor het type II OPO, scheiden de orthogonale signaal en leegloper modi door een gepolariseerde bundel splitter (PBS). Voor het type-I OPO, kraan uit een klein deel (3%) van de uitgeperste vacuüm door eenbeam splitter (BS).
  3. Filter de verkondiging modus om de frequentie niet-gedegenereerde modi als gevolg van de OPO holte verwijderen. Voor een OPO, de uitvoer bevat inderdaad veel paarsgewijze gecorreleerd maar spectraal gescheiden modi ω 0 + nΔ ω en ω 0-nΔ ω waarbij n een geheel getal. Een aangekondigde toestand genereren op de draaggolffrequentie, dient te filteren alle van deze niet-gedegenereerde modi.
    1. Gebruik eerst een interferentie filter met een bandbreedte van 0,5 nm.
    2. Voeg een zelfgemaakte lineaire Fabry-Perot cavity met een gratis spectraal bereik van 330 GHz en een bandbreedte van 300 MHz (lengte ongeveer 0,4 mm en finesse rond 1000). De holte bandbreedte is groter gekozen dan die van de OPO en het vrije spectrale bereik groter is dan de frequentie raam van de interferentie filter zijn.
    3. Bereiken algemeen ten minste 25 dB afwijzing van de niet-gedegenereerde modi.
  4. Vergrendel de filtering Fabry-Perot holte door de dithering-en-lock techniek.
    1. Daartoe injecteert een achterwaartse teeltmateriaal hulpbundel via een optische schakelaar en verwerpen de ingang van het filter holte door een optische isolator. Detecteren het licht aan de uitgang.
    2. Vergrendelen de holte gedurende 10 msec en start na de meetperiode voor 90 msec met de extra-beam off.
  5. Detecteren de gefilterde verkondiging modus door een enkel-foton detector die in de meetperiode. Een supergeleidende enkel-foton-detector (SSPD) wordt gebruikt om de hoeveelheid van ruis (enkele Hz), die anders de betrouwbaarheid van de conditionele staat degraderen beperken.

3. Quantum State Tomografie door homodyne detectietechnieken

  1. Detecteer luidde staat met een evenwichtige homodyne detectie bestaat uit een 50/50 bundelsplitser waar het veld te karakteriseren en een sterke continue golf locale oscillator (LO, 6 mW) gebracht te grijpen, en een paar hoge quantum efficiency InGaAs fotodiodes.
  2. Om de detectie te lijnen, te injecteren in de OPO holte een heldere hulpbundel bij 1064 nm en mode match deze functie met de LO functie. Het bereiken van een pony zicht dicht bij de eenheid. Elke modus mismatch kwadratisch vertaalt in detectie verliezen.
  3. Controleer de homodyne detectie eigenschappen. Met een LO vermogen van 6 mW, het schot lawaai limiet (SNL) plat tot 50 MHz. Het is meer dan 20 dB boven het elektronische ruis bij lage analyse frequentie (MHz), 16 dB boven op de analyse frequentie van 50 MHz. Deze afstand is een kritieke parameter omdat het resulteert in verliezen in de detectie (10 dB (20 dB) afstand vertaalt in een 10% (1%) effectief verlies) 24.
  4. Voor elke detectie gebeurtenis uit de single-foton detector, noteer de homodyne fotostroom met een oscilloscoop met een sampling rate van 5 Gs / sec gedurende 100 ns. Vegen de LO fase met een-PZT gemonteerde spiegel tijdens de meting.
  5. Filter elk opgenomen segment met een given tijdelijke mode functie te verkrijgen bij elke succesvolle voorbereiding een kwadratuur waarde van de voorwaardelijke staat. De optimale modus functie voor lage winst is dicht bij een dubbelzijdige exponentiële functie 25 met een verval constante gelijk aan de inverse van de OPO bandbreedte. De optimale modus kan ook worden gevonden met behulp van een eigenfunctie uitbreiding van de autocorrelatiefunctie 26.
  6. Verzamel metingen (50.000 zijn vereist voor de tomografie) en post-proces de gegevens met een maximum-likelihood-algoritme 27. Deze procedure maakt het mogelijk reconstructie van de dichtheid matrix van de aangekondigde staat en de bijbehorende Wigner functie 8.

4. Voorwaardelijke Voorbereiding van de Single Photon staat met een Type-II OPO

  1. Pomp van het type-II-OPO ver beneden niveau (1 mW hier voor een 80 mW drempel) tot een zeer lage kans op multiphoton paren hebben.

5. Voorwaardelijke Voorbereiding van CoherenteStaat Superposition met een Type-I OPO

  1. Controleer de uitgeperste vacuüm gegenereerd door de OPO dicht bij drempel met een spectrum analyzer. De gemeten geluid spectra zijn weergegeven in figuur 3.
  2. Bedien de OPO bij een pomp vermogen waardoor observatie van ongeveer 3 dB van knijpen bij lage zijband frequenties (enkele MHz).
  3. In de homodyne meting, de fase-informatie is belangrijk voor de fase-afhankelijke staten zoals de CSS staat. Scan de LO fase met een 10 Hz zaagtandgolf met een duty cycle van 90% (overeenkomend met de 90 msec van de meetperiode en 10 msec van locking periode.) Synchroniseer de sweep om ervoor te zorgen dat gedurende de meetperiode, is er een enkele een richting oprit van het PZT-gemonteerde spiegel.
  4. Gebruik homodyne signaal naar de variantie meten en afleiden van de fase van de gemeten kwadratuur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Voor het type-II-OPO en de generatie van high-fidelity single photon staat:
De tomografische reconstructie van de aangekondigde toestand is weergegeven in figuur 2, waarbij de diagonale elementen van de gereconstrueerde dichtheidsmatrix en de bijbehorende Wigner functie weergegeven. Zonder enig verlies correcties, de aangekondigde staat vertoont een enkel-foton component zo hoog als 78%. Door rekening te houden de algemene detectie verlies (15%), de toestand bereikt een betrouwbaarheid van 91% met een enkele-foton staat. De twee-foton component die voortvloeit uit meerdere fotonparen maken van de conversie, is beperkt tot 3%.

Voor het type-I OPO en het genereren van CSS staat:
De drempel van het type-I OPO is ongeveer 50 mW. Om sterke knijpen observeren, we metingen dicht bij drempel, dwz met een pomp vermogen van 40 mW voeren, en op een analyse frequentie van 5 MHz. Zoals getoond in figuur 3a, thij mat knijpen is -10,5 ± 0,5 dB ten opzichte van de opname geluid (zonder correcties, 16 ± 1 dB indien gecorrigeerd voor de detectie verlies en elektronica lawaai), en de anti-knijpen is 19 ± 0,5 dB. De volledige ruisspectra van 0 tot 50 MHz bij pompvermogen van 40 mW en 5 mW is weergegeven in figuur 3b. Bij een pompvermogen van 5 mW, de waarden van knijpen en anti-knijpen bijna dezelfde, wat leidt tot een toestand met een zuiverheid nabij eenheid. Deze hoge zuiverheidsgraad geperst vacuümtoestand wordt gebruikt om de CSS staat bereiden. De tomografische reconstructie van de aangekondigde staat gegeven in figuur 4, waarbij de diagonale elementen van de gereconstrueerde dichtheidsmatrix en de bijbehorende Wigner functie weergegeven.

Figuur 2
Figuur 2. High-fidelity single-photon staat. (A) Dia gonal elementen van de gereconstrueerde dichtheidsmatrix zonder correctie van detectie verliezen. (b) Overeenkomstige Wigner functie. x en p duiden kwadratuurcomponenten.

Figuur 3
Figuur 3. Gemeten geluidsvermogen spectra van geperst vacuüm staten gegenereerd door het type-I PPKTP OPO. Alle gegevens worden geregistreerd door een spectrum analyzer met een resolutie bandbreedte van 300 kHz en een video bandbreedte van 300 Hz. Spectra zijn genormaliseerd om de grens opname ruis. (A) ruisvariantie als functie van de lokale oscillator fase op een pompvermogen van 40 mW en een analyse frequentie van 5 MHz. (B) Broadband knijpen tot 50 MHz voor een pomp vermogen van 5 mW en een pompvermogen van 40 mW. De piek bij 12 MHz resultaten van de elektro-optische modulatie worden gebruikt om de holten te vergrendelen.

ove_content "fo: keep-together.within-page =" altijd "> Figuur 4
Figuur 4. Coherente staat superpositie ('Schrödinger kitten' staat). (A) diagonale elementen van de gereconstrueerde dichtheidsmatrix zonder correctie van detectie verliezen. (B) Overeenkomstige Wigner functie. x en p duiden kwadratuurcomponenten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De conditionele voorbereiding techniek hier wordt gepresenteerd is altijd een wisselwerking tussen de initiële bipartiete resource en de meting uitgevoerd door de verkondiging detector. Deze twee componenten sterk beïnvloeden de quantum eigenschappen van het gegenereerde staat.

Ten eerste, de zuiverheid van de bereide staten sterk afhankelijk van de een van de eerste middelen, waarmee een 'goed' OPO vereist. Wat is een 'goede' OPO? Het is een apparaat voor de vluchtroute efficiëntie η ligt dicht bij de eenheid. De parameter η wordt gegeven door de verhouding van de overbrenging van de output koppeling, T, en de som van deze transmissie en de intra-cavity verliezen (afkomstig van verstrooiingen of absorptie in het kristal), L + T. Voor een gegeven L moet de overdracht van de produktie worden vergroot ten koste van een drempel kwadratisch toe met deze transmissie. De ontsnapping efficiëntie rechtstreeks bepaalt de maximale hoeveelheid knijpen dat obtai kan zijnned dicht bij drempel. Hier, de ontsnapping efficiëntie is ongeveer 96% voor beide OPO. Voor de voorwaardelijke bereiding, wordt het OPO dan ver van de drempel bediend om een ​​hoge zuiverheid te garanderen.

Een andere factor komt uit de voorbode van single-photon detectie. Allereerst huidige single-photon detectoren zijn meestal aan / uit detectoren, alleen in staat om de aanwezigheid van ten minste 1 foton kondigen. Daarom is het van cruciaal belang om in een stelsel waarin de kans op twee fotonen in de conditionering pad zeer laag vergeleken met de kans op een foton. Ten tweede kan detectoren luidruchtig zijn. Dergelijke gebeurtenissen niet voorbode het genereren van de beoogde toestand en resulteren in een mengsel van de aangekondigde staat en de oorspronkelijke bron. Concreet zouden ze leiden tot een mengsel van vacuüm in de single-photon voorbereiding of van geperst vacuüm in de CSS voorbereiding. In ons experiment, maken we gebruik van een supergeleidende single-foton detector om deze bijdrage te beperken. The donkere geluid is rond een paar hertz (terwijl single-photon teltempo is tientallen kHz).

De hier gepresenteerde methode maakt het mogelijk betrouwbare generatie niet-Gaussische staten met een high-fidelity, vooral beperkt door de verliezen in de opsporing als gevolg van de dicht bij eenheid ontsnappen efficiëntie van het OPO. Bovendien zal de goed gecontroleerde spatiotemporele toestand waarin zij gegenereerd gebruik in daaropvolgende protocollen waar dergelijke toestanden moet mogelijk interfereren met andere optische middelen, bijv. optische poort implementaties 28 of complexe technische toestand 29 vergemakkelijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen.

Acknowledgments

Dit werk wordt ondersteund door de ERA-NET chist-ERA (project 'QScale') en door de ERC starting grant 'HybridNet'. F. Barbosa erkent de steun van CNR en FAPESP, en K. Huang de steun van de Stichting van de Auteur van de Nationale Excellent Doctoral Dissertation van China (PY2012004) en de China Scholarship Council. C. Fabre en J. Laurat zijn lid van het Institut Universitaire de France.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Pump laser Innolight Diabolo Dual output, IR and 532 nm
KTP and PPKTP crystal Raicol Available from other vendors
Interferential filters Barr associates
High efficiency photodiodes Fermionics Quantum efficiency above 97%
Oscilloscope  Lecroy Wave runner 610 Zi Used for data acquisition
Spectrum analyser Agilent N9000A Available from other vendors
Faraday rotator Qioptic FR-1060-5SC Available from other vendors
PZT PI P-016.00H Available from other vendors
Superconducting single-photon detectors Scontel SSPD low dark counts
Optical switch Thorlabs OSW12-980E Available from other vendors

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. A guide to experiments in quantum optics. , Wiley VCH. (2004).
  4. Reid, M. D., et al. The Einstein-Podolsky-Rosen paradox: from concepts to applications. Rev. Mod. Phys. 81, 1727-1751 (2009).
  5. Van Loock, P. Optical hybrid approaches to quantum information. Laser & Photonics Review. 5, 167-200 (2011).
  6. Knill, E., et al. A scheme for efficient quantum computation with linear optics. Nature. 409, 46-52 (2001).
  7. Ralph, T. C., et al. Quantum computation with optical coherent states. Phys. Rev. A. 68, 042319 (2003).
  8. Leonhardt, U. Measuring the quantum state of light. , Cambridge University Press. Cambridge. (1997).
  9. Hong, C. K., Mandel, L. Experimental realization of a localized one-photon state. Phys. Rev. Lett. 56, 58-60 (1986).
  10. Lvovsky, A. I., et al. Quantum state reconstruction of the single-photon Fock state. Phys. Rev. Lett. 87, (2001).
  11. Ourjoumtsev, A., et al. Generating optical Schrödinger kittens for quantum information processing. Science. 312, 83-86 (2006).
  12. D'Auria, V., et al. Effect of the heralding detector properties on the conditional generation of single-photon states. Eur. Phys. Journ. D. 66, 249 (2012).
  13. D'Auria, V., et al. Quantum decoherence of single-photon counters. Phys. Rev. Lett. 107, (2011).
  14. Huisman, S. R., et al. Instant single-photon Fock state tomography. Opt. Lett. 34, 2739-2741 (2009).
  15. Morin, O., et al. High-fidelity single-photon source based on a Type II optical parametric oscillator. Opt. Lett. 37, 3738-3740 (2012).
  16. Ou, Z. Y., et al. Realization of the Einstein-Podolski-Rosen paradox for continuous variables. Phys. Rev. Lett. 68, 3663-3666 (1992).
  17. Laurat, J., et al. Type-II Optical Parametric Oscillator: a versatile source of quantum correlations and entanglement in Quantum information with continuous-variables of atoms and light. , Imperial College Press. (2005).
  18. Laurat, J., et al. Compact source of Einstein-Podolski-Rosen entanglement and squeezing at very low noise frequencies. Phys. Rev. A. 70, (2004).
  19. D'Auria, V., et al. Full characterization of Gaussian bipartite entangled states by a single homodyne detector. Phys. Rev. Lett. 102, (2009).
  20. Dakna, M., et al. Generating Schrödinger-cat-like states by means of conditional measurements on a beam splitter. Phys. Rev. A. 55, 3184-3194 (1997).
  21. Gerrits, T., et al. Generation of optical coherent-state superpositions by number-resolved photon subtraction from the squeezed vacuum. Phys. Rev. A. 82, (2010).
  22. Neergaard-Nielsen, J. S., et al. Generation of a Superposition of Odd Photon Number States for Quantum Information Networks. Phys. Rev. Lett. 97, (2006).
  23. Wakui, K., et al. Photon subtracted squeezed states generated with periodically poled KTiOPO4. Opt. Express. 15, 3568-3574 (2007).
  24. Kumar, R., et al. Versatile wideband balanced detector for quantum optical homodyne tomography. Optics Com. 285, 5259-5267 (2012).
  25. Nielsen, A. E. B., Mølmer, K. Single-photon-state generation from a continuous-wave nondegenerate optical parametric oscillator. Phys. Rev. A. 75, (2007).
  26. Morin, O., et al. Experimentally accessing the optimal temporal mode of traveling quantum light states. Phys. Rev. Lett. 111, 213-602 (2013).
  27. Lvovsky, A. I., Raymer, M. G. Continuous-variable optical quantum-state tomography. Rev. Mod. Phys. 81, 299-332 (2009).
  28. Marek, P., Fiurasek, J. Elementary gates for quantum information with superposed coherent states. Phys. Rev. A. 82, (2010).
  29. Morin, O., et al. Remote creation of hybrid entanglement between particle-like and wave-like optical qubits. Nat. Photonics. Eprint. , (2013).

Tags

Fysica Optica Quantum optica Quantum staat engineering optische parametrische oscillator geperst vacuüm enkel foton Coherent staat superpositie homodyne detectie
Quantum State Engineering of Light met Continuous-wave optische parametrische oscillatoren
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Morin, O., Liu, J., Huang, K.,More

Morin, O., Liu, J., Huang, K., Barbosa, F., Fabre, C., Laurat, J. Quantum State Engineering of Light with Continuous-wave Optical Parametric Oscillators. J. Vis. Exp. (87), e51224, doi:10.3791/51224 (2014).

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