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铌酸锂微腔中光谱复用的超亮纠缠光子对

量子物理 2021-10-19 v1 光学

摘要

具有复用能力的片上明亮量子源对于具有前所未有的可扩展性和复杂性的集成量子网络有着极高的需求。在这里,我们展示了在铌酸锂微腔系统中产生的超亮且宽频域的双光子量子源。无需引入传统的畴极化,片上微盘即可产生覆盖宽频带的纠缠光子对,这得益于自发参量下转换中的自然相位匹配。在实验上,复用光子对的特征由 30 nm30\ \rm nm 带宽表征(受限于滤波系统),该带宽可进一步扩大。同时,产生率达到 5.13 MHz/\upmuW5.13\ {\rm MHz}/\upmu \rm W,符合-偶然比高达 804804。此外,该量子源表现出显著的纯度,其预示单光子关联 gH(2)(0)=0.0098±0.0021g_H^{(2)}(0)=0.0098\pm0.0021,以及具有优异干涉可见度 96.5%±1.9%96.5\%\pm1.9\% 的能量-时间纠缠。这种位于通信波段的量子源为高维纠缠和未来的集成量子信息系统铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.08997,
  title  = {Spectrally multiplexed and ultrabright entangled photon pairs in a lithium niobate microresonator},
  author = {Bo-Yu Xu and Li-Kun Chen and Jintian Lin and Lan-Tian Feng1 and Rui Niu and Zhi-Yuan Zhou and Renhong Gao and Chun-Hua Dong and Guang-Can Guo and Qihuang Gong and Ya Cheng and Yun-Feng Xiao and Xi-Feng Ren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08997},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages,4 figures