基于薄膜锂硝酸盐的时分纠缠 Bell 态生成与量子态分光
量子物理
2024-07-08 v1 光学
摘要
光学量子通信技术正使实现无条件安全和高效信息传输的前景触及。生成和可靠检测光子量子态的可能性，以及进一步提高私有数据速率的需求，是大多数研究工作聚焦的地方。纠缠的物理概念保证了设备独立方案中最高水平的安全性，但其实现和在长距离通信链路中的保存却难以实现。锂硝酸盐-On-Insulator 已成为高速经典通信和同样适用于量子信息应用的革命性平台，由于其大二阶非线性效应，可高效产生纠缠光子对。在本工作中，我们在光纤通信波长下使用锂硝酸盐-On-Insulator 光子学生成生成最大纠缠量子态（时分基），并通过单光子集成电路上的量子态分光重构密度矩阵。我们使用单片周期调制锂硝酸盐作为纠缠量子比特的源，亮度达 242 MHz/mW，使用时分纠缠进行量子态分光，保真度达 91.9+-1.0%。我们的结果结合锂硝酸盐已知的大电光带宽，展示了该平台作为实现光纤耦合、高速时分量子通信模块的理想平台，利用纠缠实现信息安全。
引用
@article{arxiv.2407.04048,
title = {Time-bin entangled Bell state generation and tomography on thin-film lithium niobate},
author = {Giovanni Finco and Filippo Miserocchi and Andreas Maeder and Jost Kellner and Alessandra Sabatti and Robert J. Chapman and Rachel Grange},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.04048},
year = {2024}
}