单光子发射器多光子事件的选择性滤波
量子物理
2025-06-30 v1
摘要
单光子纯度是许多量子光学状态中最重要的关键指标之一。对于光子量子技术中的应用，例如量子通信和线性光学量子计算，需要最小化多光子错误率，因为这会引入误差。最终，最先进的单光子源的纯度被发现受到自发辐射及其随后在与驱动场相互作用期间的再激发的限制。本文演示了即使克服这一根本性限制也能够实现单光子纯度的提升，这是由于构成多光子错误的单个光子具有不同的光谱时序特性。对于驱动脉冲持续时间小于发射器寿命的情形，我们发现在脉冲期间发射的光子呈现出显著更宽广的光谱轮廓 than (比) 发射器自然 linewidth (自然宽度) 更宽。因此，我们可以通过采用狭带波长滤波器来选择性地滤除大部分瞬时发射的光子，从而将零时延的二阶相关度测量值降低近一个数量级。这使得在不损害所需单光子发射的前提下，显著抑制了多光子错误率。
引用
@article{arxiv.2506.22378,
title = {Selective filtering of multi-photon events from a single-photon emitter},
author = {Friedrich Sbresny and Carolin Calcagno and Sang Kyu Kim and Katarina Boos and William Rauhaus and Frederik Bopp and Hubert Riedl and Jonathan J. Finley and Eduardo Zubizarreta Casalengua and Kai Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22378},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 6 figures