单光子水平下光纤克尔非线性的观测
光学
2012-11-16 v1 原子物理
量子物理
摘要
光纤已促成了众多涉及光操作和生成的杰出应用，如孤子传输、光放大、全光开关和超连续谱生成。预计光纤在量子机制下的主动功能可应用于超低功耗全光信号处理和量子信息处理。在此，我们首次实验观测到光纤中单光子水平的光学非线性。利用光子晶体光纤的大非线性和受控色散，我们成功测量了由平均每个脉冲包含一个或少于一个光子的弱相干脉冲诱导的极小 (10^(-7) ~ 10^(-8)) 条件相移。尽管相移极其微小，但使用比泵浦脉冲强得多（约 10^6 倍）的相干探测脉冲仍可对其进行测量。考虑到观测到的伴随超快响应时间和低诱导损耗的克尔非线性，我们讨论了利用光纤进行量子信息处理的可行性。
引用
@article{arxiv.1211.3488,
title = {Observation of optical-fiber Kerr nonlinearity at the single-photon level},
author = {Nobuyuki Matsuda and Ryosuke Shimizu and Yasuyoshi Mitsumori and Hideo Kosaka and Keiichi Edamatsu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.3488},
year = {2012}
}