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量子硅光子学中不同种类的光子对源是否具有相同的不可区分性?

量子物理 2024-01-31 v2 光学

摘要

在同一个硅光子集成电路中,我们通过 Hong-Ou-Mandel(HOM)干涉实验比较了两种集成简并光子对源(微环谐振器或波导)。两个名义上相同的微环谐振器与两个名义上相同的波导耦合,构成 Mach-Zehnder 干涉仪的臂。使用两台不同波长的激光对其进行泵浦,通过自发四波混频产生简并光子对。特别是,微环谐振器可以通过热调谐进入或脱离与泵浦波长的共振,从而分别选择微环谐振器或波导作为光子对源。通过这种方式,在滤波后测得微环谐振器的片上 HOM 可见度为 94%,直波导为 99%。我们将实验结果与简并光子对的联合谱强度和纯度的理论模拟进行了比较。我们验证了可见度与源的不可区分性有关,这可以通过两个源产生的光子对的联合谱振幅(JSA)之间的重叠来量化。我们估计波导的 JSA 重叠为 98%,微环谐振器为 89%。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.10066,
  title  = {Do different kinds of photon-pair sources have the same indistinguishability in quantum silicon photonics?},
  author = {Jong-Moo Lee and Alessio Baldazzi and Matteo Sanna and Stefano Azzini and Joon Tae Ahn and Myung Lae Lee and Young-Ik Sohn and Lorenzo Pavesi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.10066},
  year   = {2024}
}