利用激光光直接表征非线性光子线路的波函数
量子物理
2018-04-12 v2 光学
摘要
集成光子学是量子技术的主导平台，包括非经典态的产生 \cite{Vergyris:2016-35975:SRP, Solntsev:2014-31007:PRX, Silverstone:2014-104:NPHOT, Solntsev:2016:RPH}、量子计算复杂性的证明 \cite{Lamitral_NJP2016} 以及安全量子通信 \cite{Zhang:2014-130501:PRL}。随着光子线路复杂度的增加，完整的量子层析成像变得不切实际，因此需要一种高效的表征方法 \cite{Lobino:2008-563:SCI, Rahimi-Keshari:2011-13006:NJP}。在此，我们提出并演示了一种快速、可靠的方法，用于重建任意二次非线性光学线路产生的双光子态。通过在产生的量子态与激光的经典和频产生测量之间建立严格的对应关系，我们克服了以往方法在处理有损多模器件时的局限性 \cite{Liscidini:2013-193602:PRL, Helt:2015-1460:OL}。我们将该方案应用于多通道非线性波导网络，并测得经典表征与量子表征之间的保真度为 99.280.31\%。该技术能够对非线性量子光子网络进行快速且精确的评估，这是迈向复杂、大规模器件生产的关键一步。
引用
@article{arxiv.1703.01007,
title = {Direct characterization of a nonlinear photonic circuit's wave function with laser light},
author = {Francesco Lenzini and Alexander N. Poddubny and James Titchener and Paul Fisher and Andreas Boes and Sachin Kasture and Ben Haylock and Matteo Villa and Arnan Mitchell and Alexander S. Solntsev and Andrey A. Sukhorukov and Mirko Lobino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.01007},
year = {2018}
}