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通过单域 KTiOPO$_4$ 非临界相位匹配产生的高度非退化偏振纠缠光子对

量子物理 2026-05-29 v1

摘要

光子对源对于纠缠分发非常有用。目前最成熟的光子对源是基于自发参数下转换 (SPDC) 的光子对源,大多数实现通过在掺杂晶体中人工制造多个域或调节光轴与泵光束之间的夹角来实现相位匹配。对于需要分发多通道纠缠光子对的场景(其中一个光子通过自由空间传输,另一个光子通过光纤传输),使用高度非退化光子对源更为有利。目前该类光子对源的公认方法是准相位匹配。在本文中, presenting 一种更简单、更稳定的产生高度非退化光子对的方法。我们演示了基于非临界相位匹配 (NCPM) SPDC 于单域钛钒磷酸钾 (KTP) 制造的偏振纠缠光子对源,该源具有较低的温度敏感性。在晶体温度范围内 7575^\circC,理想光子的中心波长变化 10.810.8nm,而平均纠缠可见度保持在 98%98\% 以上。当信号光子被局部探测时,信道光子通过 62km 和 93km 部署的通信光纤传输,平均原始可见度分别为 98.2(1)%98.2(1)\%95.6(3)%95.6(3)\%

关键词

引用

@article{arxiv.2502.18752,
  title  = {Highly nondegenerate polarization-entangled photon pairs produced through noncritical phasematching in single-domain KTiOPO$_4$},
  author = {Jia Boon Chin and Diane Prato and Alexander Ling},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.18752},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 7 figures