基于非临界相匹配（无周期脉冲）的鲁棒且亮的偏振纠缠光子源
量子物理
2025-05-29 v1
摘要
纠缠光子源是量子信息应用（包括量子计算、量子通信和量子测距）的必备组件。周期脉冲（PP）晶体常用于通过准相位匹配生成亮光源，但制造均匀微米尺度的周期结构具有显著技术难度，通常将晶体厚度限制在小于 1 毫米。本文采用非临界相匹配方法，在 Sagnac 干涉仪中构建鲁棒且亮的偏振纠缠光子源。该方法对泵浦入射角和温度变化具有容忍性，理论上相较于准相位匹配可实现约 2.5 倍的亮度提升。此外，无需周期脉冲，可实现更大的晶体横截面。使用无 PP 结构的 bulk KTP 晶体，我们实验制得四个 Bell 态，亮度为 25.1 kHz/mW，纯度、concurrence 和 fidelity 均接近 0.99。我们认为该方案将作为可扩展且实用的光子量子信息应用的关键构件。
关键词
引用
@article{arxiv.2409.07673,
title = {Robust and bright polarization-entangled photon sources exploiting non-critical phase matching without periodic poling},
author = {Ilhwan Kim and Yosep Kim and Yong-Su Kim and Kwang Jo Lee and Hyang-Tag Lim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.07673},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 5 figures, 2 tables, and supplementary note