Coincidence detection for photon triplet sources
针对三阶自发参量下转换光子三重态产生中源亮度与仪器噪声的权衡难题,提出符合探测概率理论,用贝叶斯定理建模仪器、统计推断确定最小可探测符合率,给出超导纳米线单光子探测器下源表征所需的三重态产生率范围。
2024-07-14 physics.optics quant-ph
Entangled-Photon Coincidence Fluorescence Imaging
我们扩展纠缠符合(鬼)成像荧光样品。给定纠缠光子相关性,这对光子中的一个光子携带关于另一个光子被吸收并在样品中产生荧光的信息。荧光分子充当“探测器”打破纠缠。
2008-12-08 quant-ph
Noisy detectors with unmatched detection efficiency thwart identification of single photon emitters via photon coincidence correlation
单光子发射体(SPE)通常用由50:50分束器和两个时间相关单光子计数器组成的Hanbury Brown和Twiss强度干涉仪(HBTII)来识别。对于SPE,两个探测器之间的光子到达时间的互相关$g^{(2)}(τ)$在$τ=0$处显示为零的标志下降。识别SPE的一个常见的启发式方法是测量系统是否具有$g^{(2)}(0)<1/2$。在这里,我们使用随机方法来模拟的情况下,观察到的SPE与非理想的探测器和光学。我们发现,SPE的识别是挫败时,检测器具有不对称的检测效率,当检测器的背景噪声是一半以上的真实SPE信号率。
2022-04-15 physics.optics quant-ph
Perturbative corrections to photon coincidence spectroscopy
光子符合光谱是一种很有前途的技术,用于探测腔量子电动力学在光学领域的非线性制度,但它的准确性是由两个因素降低:高阶光子相关,这有助于提高对计数率,和非线性的发射光子对从光学腔。我们表明,光子符合光谱的技术是有效的,在这些影响的存在下,如果调整的定量预测,包括非线性和高阶相关性。
2001-12-03 quant-ph
Non-simultaneity in two-photon coincidence spectroscopy
在原子束腔量子电动力学实验中,光子符合光谱学依赖于探测来自原子-腔组合系统的多光子发射。这些多光子发射从腔几乎同时约腔寿命尺度。确定了双光子符合光谱中光子对探测窗口的最佳时间。如果窗口时间太短,一些光子对将不会被检测到;如果窗口时间太长,太多几乎重合的独立单光子将被错误地解释为光子对。该论文已提交给欧洲物理杂志D。
1999-07-21 quant-ph
Photon coincidence spectroscopy for two-atom cavity quantum electrodynamics
我们证明了光子符合光谱可以提供一个明确的签名,两个原子同时与量子化腔场模式相互作用。我们还表明,单原子Jaynes-Cummings模型可以有效地探测通过光子符合光谱,即使从两个原子事件的信号有害的贡献。此外,我们还明确地求解了两个二能级原子与量子腔模耦合时不同耦合强度下的本征矢和本征值。
2003-11-11 quant-ph
Multiphoton Coincidence Spectroscopy
我们将光子符合光谱的分析扩展到双色激发和双光子符合探测之外,包括多色激发和多光子符合探测。三色激发和三光子符合光谱的详细研究,我们确定了一个可观察到的签名的三重共振的原子腔系统。
2001-07-10 quant-ph
Coherent photon coincidence spectroscopy of single quantum systems
相干激发单量子系统的非平衡光子关联可以揭示其内部量子动力学,并提供光谱途径。在这里,我们提出并讨论了相干光子符合光谱学的基础上应用的激光脉冲与可变延迟和检测的时间平均双光子符合率的基本原理。举两个简单但重要的例子,即:一个激子-双激子在一个量子点和两个耦合的量子发射器,研究了基于量子动力学模拟表明,这种非线性光谱揭示了特定的单量子系统的信息。
2019-11-03 quant-ph
Competition-induced shifts of spectral peaks in photon coincidence spectroscopy
研究表明,双色驱动的二能级原子通过单模腔时,双光子符合谱峰位置的移动是由于Jaynes-Cummings系统激发路径之间的竞争引起的。我们还讨论了一个类似的移动(单光子)的光谱峰驱动的三能级V-系统,这表明,在这个简单的系统中,激发途径之间的竞争也很重要。
2003-11-11 quant-ph
Time-and-frequency gated photon coincidence counting; a novel multidimensional spectroscopy tool
相干多维光谱技术广泛应用于从NMR到UV的电磁波谱。这些揭示了通过响应于具有可变延迟的短脉冲序列而产生的信号场的相关图来显示物质的属性。在这里,我们讨论了一类新的多维技术获得的时间和频率分辨光子符合计数测量的N个光子,这构成了一个2N维光谱。这些信号的一个紧凑的描述是基于时间有序的超算子,而不是正常有序的普通运营商使用的Glauber的光子计数formalism。时间和频率门参数的独立控制揭示了物质动力学的细节,否则无法使用。应用到一个非谐振子模型与波动的能量和非谐波演示了这些信号的功率。
2016-05-22 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Imaging of Spatial Correlations of Two-Photon States
利用光纤双缝杨氏干涉仪研究了具有不同空间纠缠度的各种量子态的双光子符合率(符合图样)的远场空间分布。实现的实验方法允许表征不同状态的重合模式,而无需对设置进行任何修改。测量进行了与路径纠缠和可分离的状态。研究了叠加态和可分态的符合图样与干涉仪相位的关系。这些结果对非经典光在多光子成像、量子光刻和相位退相干研究中的应用具有重要意义。
2014-04-07 physics.optics quant-ph
Near-100 % two-photon-like coincidence-visibility dip with classical light and the role of complementarity
Hong-Ou-Mandel效应被认为是光的量子性的标志,因为使用半经典理论的符合概率的上限为50%。在这里,我们表明,理论和实验上,与适当的相位控制的信号,经典脉冲可以模仿一个红-欧-曼德尔一样的下降。我们证明了99.635 +/- 0.002%的经典微波场的下降。量子性体现在双光子态的波粒互补性中。我们构建量子和经典干涉仪的互补性测试,并表明,而双光子状态显示波粒互补性,经典脉冲不。
2019-07-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Experimental Controlled-NOT Logic Gate for Single Photons in the Coincidence Basis
我们报告的概率控制非门的单光子的原理证明演示。单光子控制和目标量子比特与单个辅助光子在仅使用线性光学元件构造的设备中混合。受控非门的成功操作依赖于后选择的三光子干涉效应,这需要在输出模式中检测光子。
2003-07-09 quant-ph
Entangled photons from para-positronium decay: Do coincidences from scattered photons imply a Bell state?
German Aerospace Center (DLR), Institute of Quantum Technologies(德国航空航天中心量子技术研究所)
通过极化依赖的康普顿散射,验证自旋零态对正电子素衰变产生的两个湮灭光子处于最大纠缠贝尔态,理论方法基于双光子密度矩阵连接相对论量子电动力学与量子信息论。
2026-07-01 quant-ph
Super sub-wavelength patterns in photon coincidence detection
在所有科学领域都需要通过光实现高精度测量。然而,光是一种波动,瑞利判据在经典光学中给了我们一个衍射极限,限制了我们获得任意高的分辨率。亚波长干涉在光刻技术中有潜在的应用,可以突破经典的瑞利极限。本文从二阶相关理论出发,研究了光子符合探测中亚波长干涉的物理机制。利用赝热光进行了杨氏双缝实验,对二级关联图进行了测试。结果表明,当两个点探测器的扫描方式不同时,可以得到超亚波长的干涉图样。然后对这一令人惊讶的结果给出了理论解释,发现这种解释也适用于纠缠光的结果。此外,我们还讨论了这种超亚波长干涉图样在量子光刻中的局限性。
2015-01-23 physics.optics quant-ph
Coincidence free certification and quantification of spatial entanglement with stimulated parametric down conversion
Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学);Universidad de Concepción(孔塞普西翁大学);Millennium Institute for Research in Optics(光学研究千年研究所)
研究利用受激参量下转换,通过用经典光束注入信号模式并测量受激闲频场,以强度测量取代双光子符合计数来认证空间纠缠,可用于困难耗时条件下光子对源纠缠特性研究。
2026-07-28 physics.optics quant-ph
Advantages and limitations of channel multiplexing for discrete-variable quantum key distribution
本文理论研究了基于波分复用(WDM)的离散变量量子密钥分发方案,通过优化晶体和泵浦参数,显著提升密钥生成速率,但需优化光子对源以发挥全部潜力。
2025-03-31 quant-ph
Biphoton transmission through non-unitary objects
在量子成像系统的完整描述中,应该考虑到损失,但它们通常被视为不受欢迎的,并且在很大程度上被忽视。在传统的量子成像中,图像是通过对穿过物体的空间纠缠光子对(双光子)的符合检测来建立的。然而,由于真实物体是非幺正的(吸收的),部分透射态只包含单个光子,这在传统的符合测量中被忽略。单光子部分具有与双光子部分完全不同的空间分布。它既包含了关于物体的信息,也包含了入射双光子的空间纠缠特性。我们使用电子倍增CCD阵列作为传统的相机和作为一个大规模并行符合计数装置的传输状态的单光子和双光子部分的图像,并证明与理论预测的协议。这项工作可能被证明是有用的光子数成像,并导致纠缠特性的技术,不需要符合测量。
2016-11-30 physics.optics quant-ph
Incoherent Coincidence Imaging and Its Applicability in X-ray Diffraction
纠缠光子符合成像是一种利用一对纠缠光子分别穿过物体和参考光学系统对物体进行非局域成像的方法。从这两个光子的符合率可以提取物体的图像。从经典的角度来看,图像与波场的四阶关联函数成比例。利用经典的统计光学,我们研究了一个特殊的方面与非相干光源的符合成像。作为应用,我们提出了一种实现无透镜傅里叶变换成像的方案,并讨论了它在X射线衍射中的应用。
2004-08-20 quant-ph
Joint spectrum of photon pairs measured by coincidence Fourier spectroscopy
我们提出并证明了一种通过傅里叶光谱测量光子对联合光谱的方法。双光子光谱强度计算从符合计数的二维干涉图。该方法已被实现的I型下转换源使用一对共路马赫-曾德尔干涉仪的基础上Soleil补偿。实验结果与计算的频率相关性,考虑到耦合到单模光纤的影响,吻合得很好。当探测器表现出高的暗计数率导致占主导地位的加性噪声时,傅立叶方法优于扫描光谱法。
2005-12-05 quant-ph
Signatures of cooperative emission in photon coincidence: Superradiance versus measurement-induced cooperativity
长度尺度小于光的波长的不可分辨的量子发射体成为超辐射体。与不相关和可区分的发射器相比,超辐射导致光学信号的定性修改,例如光子符合。然而,最近的实验表明,类似的签名也可以在发射器太远分离的超辐射的情况下,如果发射器之间的相关性引起的发射角选择性光子探测事件期间的波函数崩溃。在这里,我们比较了两个源的合作发射,超辐射和测量诱导的合作,并分析其对时间相关的光信号的影响。我们发现,在零时间延迟的光子重合的反浸是一个签名的发射器间的相关性一般,但并不明确地证明存在的超辐射。这表明,在零时间延迟的光子重合是不够的,时间相关的数据是必要的,以清楚地表明自发辐射衰减率的超辐射增强。
2023-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Uncorrelated photon pair generation from an integrated silicon nitride resonator measured by time resolved coincidence detection
本文在氮化硅微谐振器中利用自发四波混频产生光子对,并通过时间分辨符合探测和谐振干涉耦合器调控其时间相关性,实现98.67(1)%的纯度。
2024-06-18 quant-ph
Efficient experimental quantum fingerprinting with wavelength division multiplexing
量子通信复杂度研究的是利用量子态进行信息通信的效率(即实现某项任务所需的最小通信量)。一个代表性的例子是量子指纹,其中考虑了同时消息传递模型,并且最小通信量可以指数地小于经典指纹协议。基于一个实用的量子指纹协议的实验演示,其中相干态用于构建指纹,成功地显示了量子指纹的优越性。然而,由于使用相干态,该相干量子指纹(CQF)协议中的通信时间增加。此外,在这些实验演示中传达的最小信息量在很大程度上受到单光子探测器暗计数的限制。在这里,我们提出了提高现有的CQF协议的性能,通过应用波分复用(WDM)和多个波长信道的同时检测。我们表明,新的WDM-CQF协议可以潜在地减少通信时间显着。更重要的是,在相同的实验参数下,与原CQF协议相比,新方案的通信量大大减少。WDM-CQF协议使用的波长信道越多,所需的通信量就越少。我们还进行了一个概念验证的实验演示新的WDM-CQF协议与6个波长信道。实验结果进一步验证了采用WDM的新方案不仅优于经典的CQF协议,而且将原CQF协议所需的通信量减少了一半以上。
2020-05-12 physics.optics quant-ph
The Path to Increasing the Coincidence Efficiency of Integrated Photon Sources
硅环形谐振器利用硅的大的三阶非线性,通过称为自发四波混频的过程被用作光子对源。这些源能够产生不可区分的光子对,但通常遭受有效的$50\%$损失。通过将输入波导与环稍微解耦,可以显著地增加分出端口重合率,代价是泵浦被较低效率地耦合到环中。具有这种设计的环形谐振器已经被证明具有$\sim 96\%$的重合比,但是需要泵浦功率的$\sim 10$的增加因子。通过对依赖于附加光谱依赖性的耦合设计的修改,可以在不增加泵浦要求的情况下实现类似的符合比。这可以通过将输入波导多次耦合到环来实现,从而创建马赫-曾德尔干涉仪。这种耦合器设计可以用在环形谐振器的两侧,使得由耦合器之一支持的谐振被另一个抑制。这是光子对源的理想配置,因为它只能在输入侧支持泵浦光子,同时只允许生成的光子通过输出侧离开。最近,这种装置已经实现了初步的结果,表现出所需的光谱依赖性和符合率高达$\sim 97\%$,同时允许泵几乎临界耦合到环。所展示的接近统一的符合比推断出从所制造的设备的接近最大的预示效率。该设备有潜力极大地提高量子计算和通信系统的可扩展性和性能。
2017-03-24 quant-ph
Demonstration of Quantum Polarization Microscopy using an Entangled-Photon Source
本文实验演示了一种利用纠缠信号光子与闲置光子符合计数构建图像对比度的量子偏振显微术,并通过偏振切换揭示不同热态的二阶自相关差异。
2025-01-07 physics.optics quant-ph
Doubly-heralded single-photon absorption by a single atom
我们报道了一个单光子到单原子的界面,其中由自发参量下转换(SPDC)产生的单光子被单个捕获离子吸收。光子是由其在SPDC过程中产生的时间相关伙伴预示的,而吸收事件是由其过程中发射的单个光子预示的。符合检测标志着双重预示的吸收,使光子到原子的量子态转移[1,2]。在符合测量的背景强烈抑制了一种新的方法,区分真正的吸收事件从暗计数引起的符合。
2015-08-05 quant-ph
Bell violation with entangled photons, free of the coincidence-time loophole
在局部实在论的世界观中,物理性质是在测量之前定义的,并且与测量无关,没有任何物理影响可以比光速传播得更快。对贝尔不等式的适当的实验违反将表明,世界不能在局部实在论中描述。这样的实验通常需要额外的假设,这使得它们容易受到一些“漏洞”的影响。“最近的一个实验[Giustina et al,Nature,2013]违反了贝尔不等式,而不容易受到检测(或公平采样)漏洞的影响,因此不需要公平采样假设。本文分析了更为微妙的符合时间漏洞,提出并证明了两种不同的数据分析方法的有效性,这两种方法都是通用的,可用于脉冲和连续波实验。我们应用它们证明了上述实验违反了局部实在论,而不容易受到时间重合漏洞的影响,因此不需要相应的公平重合假设。
2014-01-13 quant-ph
Three-fold coincidence by stimulated parametric down-conversion
Nexus for Quantum Technologies, University of Ottawa(渥太华大学量子技术联盟);Department of Physics, University of Naples Federico II(那不勒斯费德里科二世大学物理系);Faculty of Engineering and Institute of Nanotechnology and Advanced Materials, Bar-Ilan University(巴伊兰大学工程学院与纳米技术及先进材料研究所);Institute for Quantum Studies, Chapman University(查普曼大学量子研究学院)
本文通过测量三阶时间关联,实验研究了弱相干种子在单光子水平下对连续波低增益参量下转换的受激过程,观察到种子诱导的三光子关联增强,为量子成像、传感和信息处理提供了新方法。
2026-05-26 quant-ph
Coincidence landscapes for polarized bosons
被动光学干涉与单光子注入到一些输入端口和真空到其他丰富的承认偏振,从而取代标量电磁描述的矢量理论,与最近的三重相位是一个著名的例子,这种丰富性。另一方面,如果通道数加倍,则已知将偏振并入干涉测量中等效于标量理论。我们表明,被动的多光子$m$信道干涉术所描述的SU($m$)变换被取代SU($2m$)干涉术,如果包括偏振,因此,多光子符合景观,其域对应于光子到达时间之间的各种相对延迟,是完全解释了现在的标准方法使用固有的计算符合采样概率。因此,我们表明,三重相表现为简单的SU(6)干涉与三个输入光子,在三个不同的输入端口的每一个光子。我们的分析将被动偏振多通道干涉到现有的标量场方法来计算多光子符合概率的干涉和揭秘三重相。
2018-07-10 quant-ph
Photon number resolving detectors as evidence for the corpuscular nature of light
本文通过提出基于符合窗口内重合探测聚合的波动解释,并结合多路复用PNR探测器实验与经典振幅阈值模型比较,证明低SNR的PNR探测结果不能作为光的粒子性证据。
2024-08-02 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Room-Temperature Photon-Number-Resolved Detection Using A Two-Mode Squeezer
研究了以$|N\rangle\otimes|α\rangle$为输入模的双模压缩器件输出端的平均符合计数信号。我们表明,输入光子数可以解决从平均符合计数。特别是,我们将平均符合计数信号的跳跃显示为输入光子数$N$的函数。因此,我们建议这样的设备可以部署为光子数分辨探测器在室温下具有高效率。
2017-10-22 quant-ph
Discrimination of coherent and incoherent cathodoluminescence using temporal photon correlations
提出了一种利用时间分辨符合探测方案分离阴极射线发光(CL)的相干和非相干贡献的方法。对于概念验证实验,我们通过在透射电子显微镜中用相对论电子照射多模光纤来产生CL。CL的时间分析揭示了小时间延迟的重合计数的大峰值,也称为光子聚束。额外的测量使我们能够将聚束峰归因于单个电子产生的相干CL(切伦科夫辐射)的时间相关性。因此,我们表明,重合测量可以用来区分相干的非相干CL和量化它们对检测到的CL信号的贡献。该方法为正确解释CL提供了额外的信息,这对于材料表征至关重要。此外,它可能会促进相干电子-物质相互作用的研究。
2021-10-11 physics.optics quant-ph
Detecting single photons is not always necessary to evidence interference of photon probability amplitudes
本文指出在零均值高斯态量子光学实验中扣除偶然符合后,宏观光束涨落相关性可复现光子层面的纯量子效应,并探讨了该对应关系的局限性。
2024-08-02 quant-ph
A high visibility Hong-Ou-Mandel interference via a time-resolved coincidence measurement
本文报道了连续波泵浦的自发参量下转换~(SPDC)中两个预告光子的高可见度Hong-Ou-Mandel干涉。利用连续波泵浦的SPDC通过周期极化的Li_2O_3波导产生了1541 nm和1580 nm的非简并光子对。通过对1580 nm光子的探测,制备了1541 nm的预示单光子。我们在分离的时间仓中进行了预示单光子之间的Hong-Ou-Mandel干涉实验,观察到了高可见度的干涉。我们使用的所有探测器都是超导纳米线单光子探测器,光子探测的整体时间分辨率估计为85 ps,这比预告光子的相干时间短得多。
2016-08-17 quant-ph
Observation of correlated-photon statistics using a single detector
我们报告的相关光子统计的单光子探测率的实验观察。双光子偏振干涉仪中通常的量子干涉总是伴随着单探测器计数率的下降,而不管符合率中是下降还是峰值。这种效应是通过考虑到达探测器的所有可能的光子数状态来解释的,而不仅仅是考虑符合测量后选择的状态。我们还报告了一个干涉计划,其中的干涉峰或下降的重合直接对应于一个峰或下降的单光子探测率。
2003-04-24 quant-ph
Optical Bell-state analysis in the coincidence basis
许多量子信息协议都需要对纠缠系统进行Bell态测量。大多数光学贝尔态测量利用分束器处的双光子干涉。利用一阶厄米-高斯泵浦光产生自发参量下转换的偏振纠缠光子,反转了通常的干涉行为,并在符合基下进行了不完全Bell态测量。我们讨论了在符合基中利用超纠缠态进行完全Bell态测量的可能性[Phys. Rev. A,\textbf{58},R2623(1998)]。
2002-12-10 quant-ph
Observation-dependent suppression and enhancement of two-photon coincidences by tailored losses
多粒子间的干涉是量子力学的核心原理之一,也是量子信息处理的基础。特别是,建设性和相消干涉与不可区分的粒子的特征交换统计的相互作用引起的Hong-Ou-Mandel(HOM)效应,其中玻色子的聚束可以导致平衡分束器的输出端口之间的两个粒子的重合的完美抑制。相反,在两个费米子的情况下,反聚束可以系统地增强这些符合性,达到可区分粒子的基线值的两倍。因此,在HOM实验中出现的峰或谷,乍一看似乎是入射粒子的玻色子/费米子性质的指示。在这项工作中,我们实验证明,两个玻色子的两粒子符合统计,而不是可以无缝调谐从预期的情况下的抑制大幅增强通过适当的选择的观察基础。为此,我们的光子设置利用双折射偏振耦合器来选择性地引入光子偏振自由度中的耗散。值得注意的是,支撑这种极不寻常行为的机制并不作用于沿着特定路径的粒子对积累的单个相位,而是允许它们共同避免损失,同时防止不可区分的光子在正交模式中被同时检测到。我们的研究结果揭示了一种新的方法,利用非厄米设置的多粒子量子态的操纵,并作为功能元素在量子模拟和信息处理。
2021-05-12 quant-ph
Ultra-high-rate detection of entangled photon pairs
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.(NTT公司基础研究实验室);Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology(信息通信技术研究院高级ICT研究所)
研究纠缠光子对高速探测问题,采用16像素超导纳米线单光子探测器减轻探测器死时间影响,在相关实验中实现每秒超300万次计数的符合率,为高速纠缠光子量子信息处理奠定基础。
2026-07-08 quant-ph
Experimental quantum non-Gaussian coincidences of entangled photons
研究利用单量子点产生纠缠光子对,通过CHSH-Bell因子$S=2.328\pm0.004$实验认证其量子非高斯符合特性,测得非高斯深度达$0.94\pm 0.02$ dB,并降低多光子误差,为光学传感、通信与计算提供关键资源。
2024-01-25 quant-ph
Measuring the absolute photo detection efficiency using photon number correlations
我们提出了两种方法来确定光子计数探测器的绝对探测效率直接从他们的单打率从非经典光源的照明下。一种方法是基于离散光子实验中符合计数的连续变量模拟,但实际上并不依赖于高探测器时间分辨率。第二种方法是基于差分检测,这是连续变量量子光学实验中的一种典型检测方案。由于没有符合检测所需的任何一种方法,它们是有用的检测效率测量的光电探测器与检测器的时间分辨率太低,解决符合事件。
2006-08-06 quant-ph
Influence of coincidence detection through free-space atmospheric turbulence using partial spatial coherence
量子网络的发展依赖于混合系统的进步,其中包括地对地通信。然而,大气环境的湍流对光量子链路提出了严峻的挑战。在本文中,我们概述了一个理论和实验研究的影响,大气湍流的纠缠光子对的符合检测使用完全和部分空间相干泵浦光。采用Kolmogorov模型对空间光调制器进行编码,模拟大气湍流强度。结果表明,使用部分空间相干泵浦产生的光子对比由完全空间相干泵浦光产生的光子对对变化的大气湍流强度更鲁棒。
2020-06-23 quant-ph
Various angle periods of parabolic coincidence fringes in violation of Bell inequality with high-dimensional two-photon entanglement
两个相对方位角为π的半电荷光涡旋的两个量子态是正交的,利用两个相交角为π的半电荷螺旋相位板可以在高维双光子轨道角动量纠缠的贝尔不等式实验中演示抛物型重合条纹,从而获得3.2的强贝尔参数.我从理论上证明了两个量子态之间的各种正交关系,每个量子态都是由n个分数轨道角动量态组成的具有旋转对称叠加的态,其中n是N。本文提出了一个贝尔不等式实验,用两个具有这两个量子态的n截面螺旋相位板,可以得到各种角度周期,每个周期内的抛物重合条纹为2π/n,贝尔参数为3.2。
2018-09-09 quant-ph
Accidental coincidences in camera-based high-dimensional entanglement certification
本文评估SPAD阵列与Tpx3Cam相机中偶然符合对高维纠缠认证的影响,指出仅靠高斯近似才能免扣除偶然符合。
2025-06-11 quant-ph
Bright Heralded Single-Photon Source Saturating Theoretical Single-photon Purity
本文推导参量预告单光子源纯度理论极限,并在硅螺旋波导中实现吉赫兹脉冲明亮片上光源,测得纯度达到理论极限,为量子信息处理提供最先进预告光源。
2025-02-07 physics.optics quant-ph
Ghost Interference with Optical Parametric Amplifier
分析了纠缠光子源为多模光参量放大器(OPA),其弱极限为双光子自发参量下转换(SPDC)光束时的“鬼”干涉实验。考虑光子计数探测器的有限符合时间窗,计算了双缝斑图的可见度。结果发现,符合窗口和到达探测器的光的带宽对符合探测的可见度损失起着至关重要的作用,不仅在“鬼”干涉实验中,而且在所有涉及符合探测的实验中。文中还讨论了双模和多模OPA光源的可见度损失的差异。PACS:42.65.Yj,42.50.Dv,42.65.Lm
2004-07-21 quant-ph
Coincidence-based spectral engineering for spectral matching in cascaded downconversion
Université de Moncton(蒙克顿大学);Quantum Bridge Technologies Inc.(量子桥技术有限公司)
本研究提出基于符合计数的光谱工程,通过调整泵浦光子光谱实现级联下转换的光谱匹配,经实验验证可提升转换概率,为优化级联下转换提供实用工具。
2026-09-07 quant-ph
Beyond coincidence: using all the data in Hong-Ou-Mandel interferometry
Hong-Ou-Mandel效应提供了一种通过测量在分束器处干涉的两个光子的聚束率来确定光子对的可分辨性的机制。特别感兴趣的是时间上的可重复性,其可用于探测时间延迟。光子探测器本身提供了一些时间信息,然而,虽然这种分辨率可能使干涉测量技术相形见绌,但典型的分析将干扰减少到二元事件,忽略了探测器中的时间信息。通过模拟探测器的数量和时间分辨率,我们证明了更大的精度比重合率或时间数据单独提供。此外,额外的信息可以允许同时估计时间延迟以及校准参数,从而打开免校准协议的可能性并接近量子Cramér-Rao界限的精度。
2020-07-30 quant-ph
Generation of correlated photon pairs in a chalcogenide As2S3 waveguide
我们展示了第一个1550 nm的相关光子对源在一个集成的玻璃平台-硫属化物As 2S 3波导。使用57 mW的连续波泵浦实现了每秒80对的测量符合率。的巧合,意外的比率被证明是有限的自发拉曼散射效应,预计将减轻使用脉冲泵浦源。
2010-11-07 physics.optics quant-ph
Entanglement and Thouless times from coincidence measurements across disordered media
我们证明了初始频率纠缠光子对在无序散射介质中传输时的纠缠可以从符合计数率中读出。同样的量也编码了介质的无时间。
2011-01-05 cond-mat.dis-nn quant-ph
Measurement of two-photon position-momentum EPR correlations through single-photon intensity measurements
测量双光子态的位置-动量EPR关联对于从量子密钥分发到符合成像的许多量子信息应用都是非常重要的。然而,用于测量位置-动量EPR相关性的所有现有技术都涉及重合检测,因此存在导致不太准确的测量的问题。在这封信中,我们提出并证明了一个实验方案,不需要符合检测测量EPR的相关性。我们的技术适用于纯的双光子态,无论该状态是可分离的还是纠缠的。我们从理论上证明了,如果纯双光子态满足一定的条件,那么位置-动量EPR关联可以通过仅对其中一个光子进行强度测量来获得。我们实验证明了这种技术的纯双光子状态所产生的I型自发参量下转换,并尽我们所知,我们报告的最准确的测量位置动量EPR相关性到目前为止。
2021-02-08 quant-ph
Spontaneous emission of a photon: wave packet structures and atom-photon entanglement
本文在三维空间中对原子的光子自发发射进行了理论描述,初始波函数取有限大小的波包。反冲和波包扩展被考虑在内。总的原子-光子波函数被发现在动量和坐标表示作为初值问题的解决方案。结果表明,在这种过程中产生的原子-光子纠缠与原子和光子波包的结构密切相关,可以用符合和单粒子测量方案测量。两个预测的效果,在高纠缠的条件下,出现的符合波包的异常变窄,并在不同的条件下,单粒子波包的异常加宽。建立了光子和原子单粒子宽度与符合波包宽度之间的基本对称关系。讨论了它与著名的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(Einstein-Podolsky-Rosen)方案的关系。
2004-12-14 quant-ph
Structure-Based Super-Resolution Recovery of Three-Photon Quantum States from Two-Fold Coincidences
过去十年,量子信息领域发展迅速。基于KLM和团簇态概念的光量子计算已经在实验上实现了更大更复杂的光子数复杂系统。量子光学系统提供了长的相干时间和容易操纵的单个量子比特,使我们能够探测光本身及其周围物理系统的量子特性。最近,一个依赖于粒子玻色子性质的量子计算的线性方案已经被提出,并在实验上用光子实现。有效地测量由多个光子组成的量子态的叠加的能力对于表征这样的系统是必不可少的。事实上,整个量子信息领域完全依赖于从测量中恢复量子态的能力。然而,量子态的表征需要许多测量,并且通常需要复杂的测量方案;例如,表征量子位需要测量。在这里,我们利用光的物理上感兴趣的量子态所固有的结构,以降低恢复量子态的复杂性。特别是,我们设计了一种方法,使三光子量子态的恢复,只有在一个单一的设置两次相关测量。采用两倍而不是三倍符合的能力提供了在少得多的测量和相当高的SNR中的量子态的恢复,因为双光子事件的检测比三光子事件的检测更可能。本文提出的概念为量子态层析成像中基于结构的超分辨的进一步研究提供了思路,如在单个装置中以未知基恢复一个量子态,以及在没有数分辨探测器的情况下恢复多个光子的状态。
2014-11-09 quant-ph
Tomography of multi-photon polarization states in conditions of non-unit quantum efficiency of detectors
研究了探测器非单位量子效率的偏振多光子量子态层析成像。提出了一种新的量子层析成像协议。该协议考虑在具有n重符合事件的一个或多个通道中丢失多光子量子态的光子的事件。与标准的n倍符合协议相比,所提出的协议的优点是使用统计分析的方法证明。
2017-11-08 quant-ph
Nonlocal Dispersion Cancellation using Entangled Photons
通过两个色散介质传播的一对光脉冲将变宽,结果,光脉冲之间的重合度将降低。然而,对于一对纠缠光子,非局域色散抵消,其中一个光子经历的色散抵消另一个光子经历的色散是可能的。在本文中,我们报告了一个实验演示的非局域色散抵消纠缠光子。双光子符合的程度被证明是增加超出了没有纠缠可达到的限制。我们的结果在光纤量子通信和量子精密测量中有重要的应用。
2009-08-31 quant-ph