薄膜铌酸锂纳米波导中的光子转换：噪声分析
光学
2021-07-21 v1
摘要
单光子信号的波长转导对于网络化量子应用不可或缺，尤其是那些包含量子存储的应用。铌酸锂纳米光子器件已展现出有利的线性、非线性和电光特性，可在提供更高效率、可集成性与可扩展性的同时实现这一关键功能。然而，它们的量子噪声水平——任一基于单光子的应用的关键指标——尚待理解。在本工作中，我们报道了首项聚焦于电信泵浦小失谐驱动的电信到近可见光转换的研究，以顾及光纤网络上分布式量子处理的实用考量。我们的结果发现，在高转换下噪声水平约为每时间-频率模式 个光子，可支持保真脉冲操作。通过仔细分析此类噪声的起源及其各自对泵浦功率与波长失谐的依赖关系，我们还确定了将噪声抑制至每模式 个光子的公式。我们的结果确立了利用铌酸锂纳米光子学实现网络化量子处理及更广泛应用的 viable、低成本且模块化的途径。
引用
@article{arxiv.2102.07044,
title = {Photon Conversion in Thin-film Lithium Niobate Nanowaveguides: A Noise Analysis},
author = {Heng Fan and Zhaohui Ma and Jiayang Chen and Zhan Li and Chao Tang and Yongmeng Sua and Yuping Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.07044},
year = {2021}
}