Parametric down-conversion from a wave-equations approach: geometry and absolute brightness
使用耦合波方程的方法，我们考虑自发参量下转换（SPDC）在窄带制度和它的关系，如和频产生的经典非线性过程。我们发现简单的表达式中的模式重叠积分的绝对对生产率到单一的空间模式，和简单的经典和量子过程的效率之间的关系。用格林函数技术得到的结果不特定于任何几何形状或非线性晶体。该理论适用于退化和非退化的SPDC。我们还找到了滤波信号和闲频场之间的关联函数的时域表达式。
2009-01-25 quant-ph
Quantum sum-frequency interference using up-converted photon pairs
我们展示了一种混合的方法来产生的光子对的短波长与高亮度，通过结合参量下转换（SPDC）和上转换技术。通过SPDC产生波长为1550 nm的光子对，并在775 nm的泵浦下通过上转换到516.7 nm。上转换光子对的量子和频干涉条纹周期为258.3 nm，比原始波长缩短了6倍，表明光子对的能量-时间相关性得以保持。该技术同时提供了超过经典极限的短条纹周期和高亮度的光子对。
2021-08-10 quant-ph
Two-color narrowband photon pair source with high brightness based on clustering in a monolithic waveguide resonator
我们报告了一个集成的非简并窄带光子对源产生在890 nm和1320 nm通过II型参量下转换在周期性极化波导与高反射介质镜沉积在波导端面。转换谱由三个簇组成，每个簇中只有3到4个纵向模，带宽约为150 MHz。波导中的高转换效率以及双谐振器中的光谱聚类导致$3\times10^3~$对/（s $\cdot$ mW $\cdot$ MHz）的高亮度。紧凑和坚固的单片设计使该源成为量子通信中各种应用的通用设备。
2013-06-07 physics.optics quant-ph
Introduction to the Absolute Brightness and Number Statistics in Spontaneous Parametric Down-Conversion
作为一个教程，我们研究的绝对亮度和光子对产生的统计自发参量下转换（SPDC）从第一性原理。在这样做的过程中，我们演示了如何通过一个单一的共同框架，可以理解的SPDC的不同的实现，并使用此导出简单的公式的双光子产生率（每秒对）在各种不同的情况下。特别是，我们考虑了常见的情况下，准直和集中高斯泵浦光束在一个散装的非线性晶体，以及在非线性波导和微环谐振器。此外，我们研究了下转换光的数量统计使用一个非微扰近似（多模压缩真空），提供定量公式的多对生产事件的相对可能性，并探讨如何泵的量子态影响下转换光的后续统计。在此之后，我们考虑的限制的非耗尽泵浦近似，并得出结论，通过执行实验来测试我们的理论预测的有效性的双光子产生率在各种不同的来源。
2018-07-28 physics.optics quant-ph
Parametric down-conversion in photonic crystal waveguides
光子晶体为非线性光学创造了新的可能性。线缺陷的支持模式适合于生产的光子对材料的二阶非线性，即使相位匹配条件不能满足在散装。这些结构提供了实现特定色散特性和潜在的非常高的亮度的灵活性。在这项工作中，两个相位匹配方案确定和分析其色散特性。
2006-09-13 quant-ph
Fast time-domain measurements on telecom single photons
直接测量量子光的时间包络是一项具有挑战性的任务，并且由于大多数经典的脉冲表征方法不能在单光子水平上工作，因此已知的例子并不多。然而，光谱和时间的知识可以提供关于不能单独由光谱确定的性质的见解。虽然用超导光子探测器可以在几十皮秒的时间尺度上对单光子进行时间测量，并且已经使用条纹相机进行了皮秒测量，但是没有可用的具有飞秒分辨率的商业单光子敏感设备。虽然使用和频生成的时域采样已经被用于这种测量，但是低效的转换需要长的积分时间来建立时间分布。我们展示了一种高效的波导和频产生过程中铌酸锂测量单光子的时间包络与飞秒分辨率与足够短的采集时间，以提供一个现场查看的测量。我们演示了测量技术，并结合使用色散光纤飞行时间光谱仪的光谱测量，以确定预示单光子的光谱纯度的上限和下限。该方法补充了联合光谱强度测量，因为可以在不知道光谱相位的情况下给出对纯度的测量。
2017-02-10 quant-ph
A high-brightness source of polarization-entangled photons optimized for applications in free space
利用405 nm激光二极管抽运周期极化磷酸钛氧钾晶体（PPKTP）中的自发参量下转换（SPDC），提出了一种简单而高效的偏振纠缠光子源.利用一个最高的可用非线性系数在非简并，共线0型相位匹配配置，我们产生的偏振纠缠通过交叉晶体方案和检测0.64万光子对事件/s/mW，同时保持重叠保真度与理想的贝尔态0.98在0.025 mW的泵浦功率。
2012-04-24 quant-ph
Bright filter-free source of indistinguishable photon pairs
我们展示了一个高亮度的源对不可区分的光子的基础上，II型相位匹配的双共振光学参量振荡器远低于阈值操作。PPKTP晶体的腔增强下转换输出耦合到两个单模光纤，模式耦合效率为58%。一对光子之间的高度不可分辨性是由Hong-Ou-Mandel干涉可见度高于90%，而没有任何过滤，在每mW的泵浦功率每nm的下转换带宽的瞬时符合率为450 000对/s证明。对于在795 nm处线宽为7 MHz的简并光谱模式，估计速率为70对/（s mW MHz），与类似的先前源相比，将不可区分光子的光谱亮度增加了两个数量级。
2008-10-23 quant-ph
Generation of entangled photons via parametric down-conversion in semiconductor lasers and integrated quantum photonic systems
提出并设计了一种高亮度、超紧凑的电泵浦GaAs基激光光源，利用腔内模式匹配参量下转换产生纠缠光子。为了描述高色散和耗散波导中的非线性混合，我们发展了一个非微扰量子理论的波导模式的参数下转换，考虑到模式色散，组和相位失配，传播，耗散和耦合到噪声水库的影响。我们将我们的理论扩展到量子化泵浦场的制度与一个新的方法的基础上的状态矢量的传播方程，解决了非微扰边值问题的参数衰减的量子化单光子泵浦模式，可以推广到包括耗散和噪声的影响。我们的形式主义是适用于各种各样的三波混频传播问题。它为解释实验结果和预测单片量子光子系统的性能提供了方便的解析表达式。
2021-11-21 quant-ph
Comments on: "Introduction to the Absolute Brightness and Number Statistics in Spontaneous Parametric Down-Conversion" (2019 J. Opt. 21, 043501)
本文对前作提出两项改进：完整推导了高斯泵浦下SPDC光子对的绝对产生率以预测光源绝对亮度，并纠正了腔模式量子化维度的符号滥用，引入校正因子使理论预测更接近实验值。
2025-03-03 physics.optics quant-ph
Spectrally engineered collinear type-0 SPDC source with enhanced spectral brightness for entanglement distribution
Ageny for Defense Development（国防开发局）
通过光谱工程和超窄带泵浦，在30 mm ppKTP晶体中实现0型SPDC，产生窄带光子对，检测光谱亮度达0.507 MHz/mW/nm，并集成到Sagnac干涉仪中实现2.56 km自由空间纠缠分布。
2026-06-24 quant-ph
Optimizing brightness of SPDC source in Laguerre-Gaussian modes using type-0 periodically-poled nonlinear crystal
本文研究0型ppKTP晶体SPDC光源在LG模式下的亮度优化问题，通过分析光子对光谱和最佳聚焦参数，证明单一泵浦聚焦参数无法同时优化不同LG模式，为高亮度量子光源设计提供框架。
2025-07-01 quant-ph
Novel Single-mode Narrow-band Photon Source of High Brightness for Hybrid Quantum Systems
腔增强自发参量下转换（SPDC）能够有效地产生具有合适光谱特性的单光子，以与原子相互作用。然而，除了这项技术的显着进步，多模纵向发射仍然是一个主要的缺点。在这里，我们展示了一个明亮的单光子源，克服了这种限制的一种新的模式选择技术的基础上引入一个额外的双折射元件的腔。这使得我们能够独立于相位匹配来调谐双谐振条件，从而在没有模式滤波器的情况下实现单模操作。我们的源发射单频模式光子在852 nm，这是兼容的Cs D2线，与10.9 MHz的带宽和光子对产生率超过47 KHz，在10 mW的泵浦功率，同时保持低$g^{\left(2\right)}(0) =$ 0.13。通过测量在20 mW泵浦功率下37 Hz的四光子产生率，进一步强调了我们的源的效率。这种亮度开辟了各种新的应用，从混合光-物质相互作用到基于长时间相干性的光学量子信息任务。
2019-03-08 quant-ph
High-brightness fiber-based Sagnac source of entangled photon pairs for multiplexed quantum networks
Institut de Physique de Nice, UMR 7010, Université Côte d’Azur, CNRS（尼斯物理研究所，UMR 7010，蔚蓝海岸大学，法国国家科学研究中心）
基于非线性萨格纳克干涉仪的高亮度光纤源产生纠缠光子对，支持极化和能量-时间纠缠，实现高归一化亮度和高纠缠质量，适用于多路复用量子网络。
2026-02-09 quant-ph
Thermal-difference states of light: quantum states of heralded photons
我们引入了热差态（TDS），这是一个三参数的单模非高斯玻色子态族，其密度算符是两个热态的加权差。我们表明，通过参量下转换（PDC）产生的“预示光子”的状态正是TDS中的非经典，这意味着它们具有负的$P$函数。这三个参数在该上下文中对应于PDC的初始亮度和透射率，表征信号和空闲信道中的线性损耗。在低的初始亮度和单位透射率下，所预示的光子态被认为是单光子态。我们探讨了亮度和线性损耗对信号模式预示状态的影响。特别地，我们通过计算几种非经典性的度量，如Wigner函数的负体积、两个求积函数的量子费舍尔信息和以及我们最近引入的有序敏感性，分析了初始亮度和损失对态非经典性的影响。122，080402（2019）]。最后，我们认为TDS为分析单模玻色态的各种性质提供了新的基准态。
2019-11-14 quant-ph
Optimal focusing conditions for bright spontaneous parametric down-conversion sources
本文研究SPDC光源耦合入单模光纤的最佳聚焦条件，给出共线与非共线双光子波函数及薄晶体解析结果，并用I型BBO模拟验证光腰比、滤波和横向走离效应。
2023-07-14 quant-ph
Independent high-purity photons created in domain-engineered crystals
先进的光子量子技术依赖于多光子干涉，这需要高纯度单光子的明亮光源。在这里，我们实现了一种新的域工程技术定制的参数下转换晶体的非线性。我们创造了一对独立预告的电信波长光子，并实现了高预告，亮度和光谱纯度，而无需过滤。
2018-02-26 quant-ph
Ultrabright fiber-coupled ploarization-entangled photon source with spectral brightness surpassing 2.0 MHz/mW/nm
本文提出一种超亮偏振纠缠光子源，通过优化单模光纤耦合与共线高斯模型，利用30-mm ppKTP晶体实现2.0 MHz/mW/nm的光谱亮度，保真度达97.8%，为卫星通信等高损耗长距离光链路提供实用方案。
2024-09-23 quant-ph
Approaching the Tsirelson bound with a Sagnac source of polarization-entangled photons
高保真偏振纠缠光子是实现量子通信、分布纠缠和量子隐形传态的重要资源。两体纠缠违背了Bell-CHSH不等式$S\leq2$，只有最大纠缠态才能达到Tsirelson界$S=2\sqrt{2}$.自发参量下转换源可以产生纠缠光子，其相关性接近Tsirelson界。Sagnac配置提供了固有的稳定性，紧凑的占地面积和高收集效率，然而，往往是源亮度和纠缠可见性之间的权衡。在这里，我们提出了一个Sagnac偏振纠缠源与$2\sqrt{2}-S=(5.65\pm0.57)\times10^{-3}$，与记录的最高值，同时产生和检测$(4660\pm70)$对/s/mW，这是一个显着更高的亮度比以前报道的Sagnac源和大约两个数量级的亮度比传统的锥源与最高的$S$参数。我们的源记录了$0.9953\pm0.0003$的并发性和$0.99743\pm0.00014$对理想贝尔状态的保真度。通过研究Sagnac源的系统误差，我们发现晶体内的收集焦点的精度在我们的实验中对减小$S$参数起着最大的作用。我们提供了一种途径，可以使最高的$S$参数记录与Sagnac源的日期，同时保持非常高的亮度。
2021-01-12 quant-ph
Properties of bright squeezed vacuum at increasing brightness
亮压缩真空（BSV）是光的一种非经典宏观态，可以通过高增益参量下转换或四波混频产生。尽管背散射光是量子光学中的一个重要工具，并且有着广泛的应用，但它的理论描述仍然是不完整的。特别是，现有的施密特模式的描述未能解释在实验中观察到的光谱展宽的平均光子数的增加。另一方面，占加宽的半经典描述不允许解耦的模间光子数相关性。在这项工作中，我们提出了一个新的广义理论方法来描述的BSV的空间特性。该方法基于交换$(\textbf{k},t)$和$(ω,z)$表示并求解积分微分方程系统。我们的方法正确地预测施密特模式的动力学和加宽的光谱的BSV平均光子数的增加，由于较强的泵浦。此外，该模型成功地描述了一个广泛使用的实验配置的各种性质，两个晶体和空气之间的间隙，即SU（1，1）干涉仪。特别是，它预测的强度分布的缩小，减少和移动的旁瓣，和下降的平均光子数的增加，由于较强的泵浦的干涉可见度。实验结果证实了新方法的有效性。该模型可以很容易地推广到频谱、频率施密特模式和其他实验配置的情况。
2019-12-03 quant-ph
Mode-selective nonlinear interference for high-brightness and high-purity fiber-coupled SPDC sources
Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）；Friedrich Schiller University Jena, Institute of Applied Physics, Abbe Center of Photonics（耶拿弗里德里希·席勒大学应用物理学院阿贝光子学中心）
通过级联双晶体II型SPDC源中的非线性干涉，将亮度- heralding效率权衡提升超过单晶体极限一个数量级，并实现近单位光谱纯度。
2026-06-24 physics.optics quant-ph
Spectral correlation in down-converted photon pairs at telecom wavelength
基于自发参量下转换过程的光子对源通常用于长距离量子通信。提高透射范围的关键特征是设计它们的光谱特性。在两篇实验论文之后[Opt. Lett.，38，697（2013）]和[Opt. Lett.，39，1481（2014）]，我们解析地和数值地分析源的特性。它是基于$β$ -硼酸钡（BBO）晶体，在简并频率755 nm $\rightarrow$ 1550 nm + 1550 nm下切割用于II型相位匹配。我们的分析显示了一种方法，在一个光纤耦合的光子对同时与最佳亮度的光谱相关性的完全控制。
2015-09-03 quant-ph
Parametric down-conversion photon pair source on a nanophotonic chip
量子光子芯片集成了量子光源、有源和无源光学元件以及单光子探测器，在光子量子信息处理和量子技术方面显示出巨大的潜力。成熟的半导体纳米制造工艺允许将这样的光子集成电路缩放到复杂性增加的片上网络。二阶非线性材料是在线性光学实验的绝大多数部分中使用体元件产生光子量子态的选择方法，但是在纳米光子芯片上与波导电路集成被证明是具有挑战性的。在这里，我们展示了这样一个片上参数下转换源的光子对的基础上的二阶非线性氮化铝微谐振器。通过测量具有接近理想状态纯度的预示单光子的高可见度反聚束，我们展示了我们的源用于量子信息处理的潜力。我们的下转换源工作在高亮度和低噪声，产生的相关光子对在兆赫率与高的巧合，以偶然的比率。产生的光子对在光谱上远离泵浦场，为实现足够的片上滤波和量子光源、波导电路和单光子探测器的单片集成提供了良好的潜力。
2016-03-11 physics.optics quant-ph
Optimal photon-pair single mode coupling in narrow-band spontaneous parametric down-conversion with arbitrary pump profile
提出了对单模耦合自发参量下转换源性能的理论研究，它只需要很少的实际假设：窄带宽和准简并共线产生。其他假设，如泵浦光束的空间和时间包络，目标单模轮廓和尺寸，以及非线性极化率分布，只考虑在计算的最后一步，从而使理论的通用性和灵活性。性能指标包括绝对收集亮度、对收集效率和预示比。这些值的优化是通过只依赖于无量纲参数的函数来研究的，允许从结果中推导出整个设计选择范围（例如晶体长度、泵浦功率）的最佳实验配置。一个特定的应用的理论验证了实验优化条件下获得兼容的假设。与其他作品的比较，并建议在其最一般性的理论数值实施。
2011-08-30 physics.optics quant-ph
Spectral Properties of Transverse Laguerre-Gauss Modes in Parametric Down-Conversion
本研究在理论和实验上全面分析了参量下转换中横向拉盖尔-高斯模式的光谱依赖性，并展示了利用光谱-空间耦合调节轨道角动量纠缠纯度的方法，对高效收集纠缠光子、量子成像及高维量子信息处理具有重要意义。
2024-03-19 physics.optics quant-ph
High coherence photon pair source for quantum communication
报道了一种基于参量下转换技术的连续波激发窄带纠缠光子对单模光源。对于仅7 mW的泵浦功率，它具有每相干长度0.08对的创建光谱辐射率和10 pm（1.2GHz）的带宽。有效发射的光谱亮度达到3.9*10^5对/（s pm）。此外，当与低抖动单光子探测器结合时，这种源允许在没有任何主动同步或路径长度稳定的情况下实现量子通信协议。一个HOM-Dip与光子从两个自主CW源已实现演示设置的稳定性和性能。
2007-10-05 quant-ph
Near optimal single photon sources in the solid state
单光子是许多未来量子技术的关键元素，无论是用于实现化学和物理过程的量子模拟的大规模量子通信网络，还是用于连接量子计算机中的量子存储器。因此，缩放量子技术将需要高效的、按需的、高度不可区分的单光子源。嵌入光子结构中的半导体量子点是超亮单光子源，但其光子不可逆性受到邻近表面电荷噪声的限制。目前的不可逆性技术是参数下转换单光子源，但它们本质上产生多光子事件，因此必须在非常低的亮度下操作以保持高的单光子纯度。迄今为止，还没有技术被证明能够提供同时产生接近统一的不可逆性和具有高亮度的纯单光子的源。在这里，我们报告这样的设备在电控腔结构的量子点。我们展示了按需，明亮和超纯的单光子产生。确定性制造的设备上的电偏置的应用程序示出完全取消电荷噪声的影响。在共振激发下，$0.9956\pm0.0045$的不可逆性由$g^{2}(0)=0.0028\pm0.0012$证明。$65%$的光子提取和$0.154\pm0.015$的测量亮度使该光源比任何同等质量的光源亮$20$倍。这种新一代光源为光量子操纵的复杂性和可扩展性开辟了新的道路。
2015-10-26 quant-ph
Compact source of narrow-band counterpropagating polarization-entangled photon pairs using a single dual-periodically poled crystal
提出了一种利用双周期极化晶体产生反向传播偏振纠缠光子对的方案。与通常的前向波型源相比，该源在后向波方式下具有更窄的带宽。对于2cm长的体晶体，示例源的带宽估计为3.6GHz，并且光谱亮度大于100对/（sGHz mW）。两个并发的准相位匹配的自发参量下转换过程中的一个单一的晶体，使我们的源是紧凑和稳定的。该方案不依赖于任何态的投影，适用于简并和非简并的情况，有利于纠缠光子的应用。
2011-12-20 quant-ph
Integrated, bright, broadband parametric down-conversion source for quantum metrology and spectroscopy
本研究提出一种利用群速度匹配铌酸锂波导的集成双色SPDC源，在低功率CW激光泵浦下实现高亮度与宽带宽，产生强时频纠缠光子对，克服了传统高功率激光驱动块状晶体SPDC源的波长范围限制和确定性分束难题。
2024-02-27 physics.optics quant-ph
MHz rate and efficient synchronous heralding of single photons at telecom wavelengths
本文报道了一种具有兆该源是基于在810和1550 nm的光子对的产生，通过自发参数下转换（SPDC）在1厘米周期性极化的锂离子（PPLN）晶体由532 nm的脉冲激光泵浦。由于高速率是多光子实验的基础，我们表明，单个电信光子可以宣布在4.4MHz的速率与45%的预示效率。当我们只专注于优化的耦合的预示光子，预示效率可以提高到80%。此外，我们实验观察到，在脉冲模式泵浦的长晶体内的群速度失配影响发射的光子的光谱和它们的光纤耦合效率。在这个源中晶体的长度已经被选择为高亮度和高耦合效率之间的折衷。
2012-07-02 quant-ph
Direct generation of genuine single-longitudinal-mode narrowband photon pairs
量子通信和信息处理的实用前景依赖于波形可控、光谱窄、纯度高、光纤兼容和小型化设计的复杂单光子对。为了实际实现，需要稳定、小型化、低成本的设备。具有上述性能中的一个或一些的源已经被证明，但是同时具有所有所描述的特性的源是相当具有挑战性的。在这里，我们报告了一个集成的单纵模非简并窄带光子对源，它具有量子应用所需的所有要求。该器件由周期性极化的钛内扩散锂离子波导和沉积在波导端面上的高反射介质镜涂层组成。波长在890 nm和1320 nm左右的光子对通过II型相位匹配参量下转换产生。在这种色散腔中的集群将整个转换频谱限制为单个集群中的一个单纵模，从而产生仅60 MHz的窄带宽。波导中的高转换效率以及双谐振波导中的光谱聚集导致$3\times10^4~$对/（s $\cdot$ mW $\cdot$ MHz）的高亮度。该源具有突出的单纵模纯度和显着的时间整形能力。特别地，由于时间展宽，我们可以观察到PDC态的双光子分量的相干时间实际上比单光子分量的相干时间长。小型化的单片设计使该光源具有多种光纤通信应用。
2015-04-08 physics.optics quant-ph
Compact narrowband photon-pair generation by slow-light spectral engineering
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本研究通过慢光谱工程在宽频带谐振腔中实现高纯度的窄带光子对生成，同时保持高 heralding 效率，为量子网络应用提供关键解决方案。
2026-05-19 quant-ph
Real-Space Analysis of Two-Photon Polarization States in Type-II SPDC for High-Purity Polarization Entanglement
Graduate School of Engineering, Chiba University（千叶大学大学院工学研究科）
本研究通过分析II型SPDC双光子波函数的实空间偏振态分布，设计关联对齐孔径，提升了纠缠纯度与光子收集效率，为高亮度高纯度SPDC纠缠源提供了新设计原则。
2026-08-28 physics.optics quant-ph
A Fibre-Integrated SPDC Heralded Single-Photon Source Using Zn-Indiffused PPLN Ridge Waveguides at Telecom Wavelengths
University of Southampton（南安普顿大学）；Covesion Ltd.（Covesion有限公司）
研究利用锌扩散PPLN脊形波导构建光纤集成单光子源，工作于0型简并SPDC模式。其发射宽带光谱，亮度高，预示效率达58(5)%，纯度高。该成果展示了此平台用于波长复用量子网络的可行性。
2026-07-16 quant-ph
Post-selection free, integrated optical source of non-degenerate, polarization entangled photon pairs
我们提出了一个集成源的偏振纠缠光子对电信制度，这是基于II型相位匹配参量下转换（PDC）在钛扩散波导中的周期性极化的锂离子电池。域光栅-由交错的双周期结构组成-被设计为提供两个PDC过程的同时相位匹配，并且能够直接产生亮度为$B=7\times10^3$对/（s mW GHz）的非简并偏振纠缠光子对。光子对的空间分离是通过光纤多路复用器实现的，这有助于整个源的高度紧凑性。可以证明超过95%的振动和违反贝尔不等式与$S=2.57\pm0.06$。
2013-07-30 physics.optics quant-ph
Stimulated emission tomography for efficient characterization of spatial entanglement
本文利用受激发射层析测量BBO晶体SPDC纠缠光子对在LG基下的联合空间模式分布，实现了与理论相符的高效高维空间纠缠表征。
2024-07-03 physics.optics quant-ph
Coherent manipulation of a three-dimensional maximally entangled state
具有空间自由度的最大纠缠光子对是实现大容量量子计算和通信的一种潜在途径。然而，需要产生具有高质量、高亮度和良好可控性的这种纠缠态的方法。在这里，一个方案的实验证明，产生空间最大纠缠光子对的轨道角动量自由度，通过自发参量下转换在非线性晶体。与现有的后选择方法相比，该技术可以通过设计输入泵浦光直接调制下转换光子对的空间光谱。另外，通过预先准备输入泵浦态的相对相位，可以很容易地控制空间纠缠光子对之间的相对相位。
2018-12-13 physics.optics quant-ph
High-efficiency WSi superconducting nanowire single-photon detectors for quantum state engineering in the near infrared
我们报道了基于非晶WSi的高效超导纳米线单光子探测器，并在1064 nm处进行了优化。在1.8 K的工作温度下，我们证明了在这个波长下的暗噪声每秒几个计数的93%的系统检测效率。结合腔增强的自发参量下转换，这种光纤耦合探测器使我们能够产生窄带单光子，具有大于90%的预示效率和高光谱亮度的$0.6\times10^4$光子/（s $\cdot$ mW $\cdot$ MHz）。除了大速率的单光子产生之外，这种高效探测器还为高效的多光子预示和复杂的量子态工程开辟了道路。
2016-11-14 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Enhancing quantum cryptography with quantum dot single-photon sources
量子密码学利用量子光，特别是单光子，提供经典手段无法达到的安全保证。对于每个密码任务，感兴趣的安全特征与光子的非经典性质直接相关。基于量子点的单光子源是显著的候选者，因为它们原则上可以确定性地发射，具有高亮度和低多光子贡献。在这里，我们表明，这些来源提供了额外的安全利益，由于在发射的光子数状态的相干性的可调性。我们确定的主要量子密码原语的最佳光泵浦方案，并基准其性能相对于泊松分布的源，如衰减激光状态和下转换源。特别是，我们详细阐述了使用声子辅助和双光子激发，而不是共振激发的量子密钥分发和其他原语的优势。所提出的结果将指导未来的发展，在固态和量子信息科学的光子源，是专门为量子通信任务。
2023-03-08 physics.optics quant-ph
Wavelength-Tunable and High-Heralding-Efficiency Quantum Photon Source in Birefringent Phase-Matched Lithium Niobate Waveguide
该研究在铌酸锂波导中实现双折射相位匹配，产生波长可热调谐的量子光子源，具有高亮度、高符合比和13.8%的预示效率。
2024-12-16 physics.optics quant-ph
High-purity frequency-degenerate photon pair generation via cascaded SFG/SPDC in thin film lithium niobate
Centre suisse d'électronique et de microtechnique（瑞士电子与微技术研究中心）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）
通过级联SFG/SPDC在薄层铌酸锂波导中实现高纯度频率退化光子对生成，提升量子信息处理的信噪比和纯度。
2025-12-15 physics.optics quant-ph
Beamsplitter-free, high bit-rate, quantum random number generator based on temporal and spatial correlations of heralded single-photons
本研究利用自发参量下转换光子对的时间与空间关联，通过分区SPDC环实现无分束器的高速量子随机数发生器，速率达3 Mbps且通过标准随机测试，为进一步提率提供了可行路径。
2024-10-01 physics.optics quant-ph
