基于反向传播畴工程的非窄带光子量子纠缠
量子物理
2019-06-03 v1
摘要
光子纠缠是量子信息技术（包括量子信息处理和远距离通信）的关键资源。这些应用需要窄带纠缠源，以与光-电接口兼容，并缓解网络介质中色散引起的纠缠退化。然而，对于基于传统自发参量下转换的光子纠缠而言，这种吉赫兹级别的带宽是一个挑战。在此，我们引入了一种最先进的畴工程技术，用于偏振纠缠生成中的反向传播相位匹配，其在电信波长处产生了 7.1 GHz 的固有带宽。该几何结构还解决了在频率简并处确定性分离纠缠光子对的根本挑战，从而可以在周期性极化 KTP 波导中实现高效的共线相互作用，并产生 3.4*10^3 (GHz*mW*s)^-1 的光谱亮度。155 ps 底到底的 Hong-Ou-Mandel 凹陷也证实了源带宽，且干涉可见度高达 97.1%。测得纠缠违反 Bell 不等式最多达 18.5 个标准偏差，Clauser-Horne-Shimony-Holt S 参数为 2.720。量子态层析进一步表征了该纠缠，保真度 F=95.71%。这些独特特性为光子纠缠源的发展奠定了基础，并保证广泛的实用量子信息应用。
引用
@article{arxiv.1905.13395,
title = {Narrow-band photonic quantum entanglement with counterpropagating domain engineering},
author = {Yi-Chen Liu and Dong-Jie Guo and Ran Yang and Chang-Wei Sun and Jia-Chen Duan and Zhenda Xie and Yan-Xiao Gong and Shi-Ning Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.13395},
year = {2019}
}