Cryogenic Electro-Optic Polarisation Conversion in Titanium in-diffused Lithium Niobate Waveguides
量子光子学中的许多技术需要低温条件来操作。但是，开关、调制器和移相器等有源器件背后的底层平台必须与这些工作条件兼容。为了解决这个问题，我们展示了一个电光偏振转换器，在0.8K的1550 nm的光在钛扩散锂的钛酸盐波导。为此，我们利用锂的电光特性在正交偏振模式之间转换，光纤到光纤的传输> 43%。调制深度为23.6 ± 3.3dB，转换电压-长度积为28.8V cm。这使得低温光子学和有源元件能够在单个集成平台上组合。
2020-06-22 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Programmable cavity-enhanced telecom quantum memory in thin-film lithium niobate
Nanjing University（南京大学）
本文提出一种基于薄膜铌酸锂的可编程腔增强量子存储器，实现了高效的电信频段存储与快速光谱控制，展示了高对比度原子频梳的制备及量子纠缠验证。
2026-07-16 physics.optics quant-ph
A ultrabright, two-colour photon pair source based on thin-film lithium niobate for bridging visible and telecom wavelengths
本文提出一种基于薄膜铌酸锂的明亮非简并光子对源，产生815 nm和1550 nm光子对，具有高亮度（0.44×10^7 pairs/s/mW/GHz）和低g^(2)_h(0)值，为片上量子通信和计算奠定基础。
2025-06-23 quant-ph
Reference frame independent quantum key distribution server with telecom tether for on-chip client
我们展示了一个客户端-服务器量子密钥分发（QKD）方案，具有大量的资源，如激光器和探测器位于服务器端，这是通过电信光纤，客户端只需要一个片上偏振旋转器，可以集成到一个手持设备。不稳定的光纤双折射的不利影响，克服了采用参考系独立的QKD协议的偏振量子比特在保偏光纤，其中标准QKD协议失败，我们显示的比较。这为配备手持移动设备的公司和公众之间通过电信光纤网络共享进行量子增强安全通信开辟了道路。
2013-08-15 quant-ph
Singly poled thin film lithium niobate waveguide as a tunable source of photon pairs across telecom band
本研究设计强色散单极薄膜铌酸锂波导，单个极化周期实现两种II型相位匹配SPDC过程，生成不同电信波段的光谱相关/不相关可调谐光子对，为量子光学任务提供多功能光源。
2024-11-26 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Entangled photon-pair generation in periodically-poled thin-film lithium niobate waveguides
我们报告的时间频率纠缠光子对和预示着单光子在电信波长的测量，产生使用一个双极化，锂的绝缘体（LNOI）波导泵浦光二极管激光器。我们在高对亮度下实现了高的符合与偶然比（CAR）、低的条件自关联函数值[ $g^{(2)}$（0）]和高的双光子能量-时间Franson干涉可见性，这证明了纠缠光子对和预示的单光子的高质量。
2019-10-08 quant-ph
Storage of telecom-band time-bin qubits in thin-film lithium niobate
Shanxi University（山西大学）
本研究首次在薄膜铌酸锂中实现芯片级量子存储，存储时间达400ns，效率1.95%，并成功存储四个时间模式，量子存储保真度达96.8%。
2026-05-13 physics.optics quant-ph
Cryogenic electro-optic modulation in titanium in-diffused lithium niobate waveguides
锂离子电池是集成量子光学的一个很有前途的平台。在这个平台中，我们的目标是有效地操纵和检测量子态结合超导单光子探测器和调制器。超导单光子探测器的低温操作决定了在相同操作条件下电光调制器的优化。为此，我们在环境温度和低温下都测试了相位调制器、定向耦合器和偏振转换器。这些调制器的工作电压$V_{π/2}$由于电光效应的降低而增加，对于相位调制器降低74%，对于定向耦合器降低84%，对于偏振转换器降低35%，低于8.5 $\,\mathrm{K}$。相位调制器保持其宽带特性，并在所表征的波长范围内调制光。定向耦合器的未偏置条状态改变了85 $\,\mathrm{nm}$的波长偏移，同时将器件冷却到5 $\,\mathrm{K}$。偏振转换器使用周期性极化来相位匹配两个正交偏振。当冷却到5 $\,\mathrm{K}$时，所用极化的相位匹配波长改变112 $\,\mathrm{nm}$
2022-02-01 physics.optics quant-ph
Periodically poled thin-film lithium niobate ring Mach Zehnder coupling interferometer for efficient quantum frequency conversion
针对量子通信网络中量子存储器多工作在可见波段的需求，提出基于周期极化薄膜铌酸锂波导耦合环形马赫-曾德尔干涉仪的量子频率转换器，实现毫瓦泵浦下90%转换效率、低于0.1Hz噪声的单光子可见-电信波长转换。
2025-01-13 quant-ph
Fully automated entanglement-based quantum cryptography system for telecom fiber networks
提出了一种基于偏振纠缠的通信光纤量子密钥分发系统。在实验室中演示了长达50公里的QKD交换，安全密钥速率为550 bit/s。该系统结构紧凑，便携式，具有用于偏振、同步和光子耦合的全自动启动和稳定模块，可进行手动操作。在16 km长的光纤中实现了稳定可靠的密钥交换。在这个光纤网络中，我们在两周内实现了平均密钥速率为2000 bit/s的自动密钥生成，而无需人工干预。在此期间，该系统的平均纠缠可见性为93%，突出了基于纠缠的量子密码学的技术水平和稳定性。
2009-04-30 quant-ph
A quantum relay chip based on telecommunication integrated optics technology
我们研究了一种基于锂离子的集成光路，用于在电信波长上实现单向量子通信的量子中继方案。这种先进的量子线路首次融合了实现所需的片上单量子比特隐形传态所需的光学-光学和电光非线性功能。一方面，利用自发参量下转换产生纠缠光子对。另一方面，我们利用两个光子路由器，组成的电光可控耦合器，分离成对的光子，并执行贝尔态测量，分别。在验证了经典机制中的所有功能之后，我们进行了Hong-Ou-Mandel（HOM）实验来模拟单向量子通信链路。这种量子效应，被视为实现隐形传态的先决条件，已经在其中一个路由器上获得，当芯片耦合到外部单光子源时。双光子干涉图案显示出80%的净可见度，这验证了电信光子携带的量子比特的“量子中继电路”的原理证明。在优化损耗的情况下，这种芯片可以将单向量子密钥分发链路的最大可实现距离增加1.8倍。我们的方法和结果强调了集成光学在锂离子电池上的高潜力，作为未来可重构量子信息操纵的关键技术。
2012-01-09 quant-ph
In-field entanglement distribution over a 96 km-long submarine optical fibre
用于分发量子安全密钥的技术已经达到了成熟的水平，允许它们在各种环境中实现，远离任何形式的实验室基础设施。在这里，我们详细介绍了马耳他和西西里岛之间的纠缠分布超过96公里长的海底电信光纤电缆。我们使用这种标准电信光纤作为量子信道来分配偏振纠缠光子，并且每秒能够观察到大约257个光子对，偏振可见度超过90%。我们的实验证明了使用部署的海底通信光纤作为偏振纠缠光子的长距离量子信道的可行性。这为利用现有基础设施进行未来实验和技术应用提供了大量可能性。
2018-03-01 quant-ph
Optimizing single-photon-source heralding efficiency at 1550 nm using periodically poled lithium niobate
我们探讨了使用高转换效率的双极化晶体在1550 nm处产生光子计数探测器校准的光子对的可行性。目标是在电信波长处开发适当的参量下转换（PDC）源，以满足在单光谱和空间模式（单模光纤）中的高效对产生和收集的要求。我们提出了一个协议，以优化光子收集，噪声水平和不确定性评估。这项研究结合了我们的努力，以模拟的单模预示效率的双光子PDC源，并估计这样的源的预示不确定性的结果。
2006-01-12 quant-ph
Streak-camera measurements of single photons at telecom wavelength
到目前为止，条纹相机已经成为一个强大的工具，即使在单光子水平的超快光脉冲的时间特性。然而，在红外范围内的低信噪比阻止了在电信领域中对弱光源的测量。我们提出了一种方法来规避这个问题。该方法利用铌酸锂中的周期性极化波导中的上转换过程。我们从参数下转换源转换单光子，以达到市售条纹相机的最大检测效率。我们探讨相位匹配配置，以调查在现实世界中的应用程序中的上转换方案。
2017-04-13 quant-ph
Entanglement distribution quantum networking within deployed telecommunications fibre-optic infrastructure
量子网络已被证明可以在没有可信节点的情况下将用户与全网状拓扑连接起来。我们提出了我们的可扩展的基于偏振纠缠的量子网络测试平台的进步，它有能力执行简单的量子密钥分发之外的协议。我们的方法利用波长复用，这是跨本地大都市区域的量子网络的理想选择，因为可以轻松地将更多用户连接到网络，而不会增加每个用户的资源需求。我们展示了一个10个用户的完全连接的量子网络，具有大城市规模部署的光纤链路，展示了偏振稳定性和在10.8天内生成密钥的能力，网络范围内的平均有效密钥速率为3.38 bps。
2023-02-10 quant-ph
Non-classical two-photon interference between independent telecom light pulses converted by difference-frequency generation
实验研究了可见光波长转换后两光子间的HOM干涉。在实验中，我们利用自发参量下转换制备了一个预示的单光子，另一个光子来自780 nm的弱激光源。我们通过在极化的锂离子电池中使用差频产生将两个光子的波长转换为1522 nm的电信波长，然后观察光子之间的HOM干涉。观测到的可见度是$0.76\pm 0.12$，它清楚地显示了两个光子的非经典干涉。高可见光干涉是实现可见光光子发射源产生的光子的光纤量子通信的重要一步。
2013-04-01 quant-ph
Chip-based squeezing at a telecom wavelength
我们展示了一个压缩实验，利用集成光学和电信技术作为紧凑，稳定和实用的连续变量量子光学的关键特征的协会。在我们的装置中，压缩光通过单通自发参量下转换产生的锂酸盐光子电路和检测的零差检测器，其干涉部分直接集成在同一平台上。实验的其余部分使用基于导波技术的商业即插即用设备来实现。我们测量到，对于40 mW的CW泵浦功率，压缩水平为$-2.00\pm0.05$ \，dB，（反压缩$+2.80\pm0.05$ \，dB），从而证实了我们的方法的有效性，并开辟了通往小型化和易于处理的连续变量为基础的量子系统。
2019-06-13 quant-ph
Time-bin entangled Bell state generation and tomography on thin-film lithium niobate
本文在薄膜铌酸锂光子集成电路上实现时间仓最大纠缠贝尔态生成与片上量子态层析，亮度达242 MHz/mW、保真度91.9±1.0%，展示了该平台用于高速安全量子通信模块的潜力。
2024-07-04 physics.optics quant-ph
Ultra-low loss photonic circuits in Lithium Niobate On Insulator
绝缘体上铌酸锂（LNOI）光子学有望将铌酸锂的优异非线性特性与高对比度波导可实现的高复杂性相结合。然而，迄今为止，制造挑战已经导致高损耗和侧壁成角度的波导，限制了其适用性。我们报道了具有0.4dB/cm的超低传输损耗和75°侧壁角的LNOI单模波导。我们的研究结果开辟了一条通往高效光子平台的道路，其应用范围从高速电信到量子技术。
2017-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Polarization entangled photon-pair source based on a type-II PPLN waveguide emitting at a telecom wavelength
报道了一种基于周期极化铌酸锂上集成双折射钛内扩散波导的1310 nm光纤耦合偏振纠缠光子对源的实现。利用专用的高性能装置，我们通过测量Hong-Ou-Mandel和标准贝尔不等式组态中的双光子干涉来表征双光子对的量子特性。我们得到了，对于两组测量，干扰净vibration达到近100%，这代表了重要的和有竞争力的结果相比，类似的波导为基础的配置已经报道。这些结果证明了我们的方法作为长距离量子通信的一种使能技术的相关性。
2010-08-26 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
A low-noise frequency down-conversion to the telecommunication band for a quantum communication based on NV centers in diamond
我们证明了低噪声频率下转换的光子在637 nm的电信频带在1587 nm的差频产生在一个极化的锂离子电池。转换器的内部转换效率估计为0.44，这是通过430 mW的泵浦功率实现的最大值，而由强cw泵浦激光器引起的内部背景光子的速率估计为在约1 nm的带宽内为9 kHz/mW。利用与转换器本征特性有关的实验值，并利用637 nm输入光脉冲的强度相关和平均光子数，推导出转换后的电信光脉冲的强度相关。讨论了利用金刚石中的NV中心实现单光子频率转换到通信波段进行长距离量子通信的可行性。
2014-02-12 quant-ph
Cryogenic second harmonic generation in periodically-poled lithium niobate waveguides
未来的集成量子光学技术将结合非线性光学和需要低温工作温度的组件。尽管将$χ^{(2)}$ -非线性用于量子光学（例如用于量子态产生和频率转换）的集成平台的流行，但是它们在低温下的材料性质在很大程度上未被研究。在这里，我们展示了在温度低至4.4K的光纤耦合的锂酸盐波导中的第一二次谐波产生。我们观察到的相位匹配泵浦波长在电信波段内的可再现的移位，除了瞬态的不连续性，而温度循环。我们的研究结果建立了锂离子酸盐作为一个通用的非线性光子集成平台与低温量子技术兼容。
2020-05-15 physics.optics quant-ph
GHz QKD at telecom wavelengths using up-conversion detectors
基于非线性和频产生和硅单光子雪崩二极管（SPAD），我们提出了一种用于通信波长的混合单光子探测方案。所采用的SPAD器件已经被设计为具有非常窄的时间响应，即低抖动，我们可以利用其来增加量子密钥分发的允许比特率。波长转换是使用周期性极化的铌酸锂波导（W/Gs）。这些W/G固有的高效率允许我们使用连续波激光器来播种非线性转换，以便具有连续检测方案。我们还提出了一个1.27 GHz的量子比特重复率，单向相位编码，量子密钥分发实验工作在电信波长，利用这种检测方案的优势。原理实验的证明表明，系统能够MHz的原始计数率与QBER小于2%，估计的安全密钥速率大于100 kbit/s超过25公里。
2005-12-07 quant-ph
Storage and retrieval of heralded telecommunication-wavelength photons using a solid-state waveguide quantum memory
大规模量子网络将使用波长相同的光子，通过光纤通道在远程测量、存储和处理节点之间交换量子信息。与双波长光子兼容的量子存储器是构建这种量子网络的关键要素。在这里，我们展示了使用固态波导量子存储器的存储和检索预示着1532 nm波长的光子。预示的光子是来自光子对源，是基于参数下转换，和我们的量子存储器是基于6 GHz带宽的原子频率梳使用低温冷却的掺铒锂铌酸盐波导的非均匀加宽的吸收线制备。使用不同的磁场下的持续光谱烧孔，我们确定的存储器是由人口转移到铌和锂核自旋水平。尽管存储时间和效率有限，但我们的演示代表了在电信频段运行的量子网络和使用行业标准晶体开发片上量子技术的重要一步。
2018-04-16 quant-ph
Generation of Tunable Entanglement from Thin-Film Lithium Niobate
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；Shenzhen University（深圳大学）
本文提出一种基于薄膜锂铌酸盐的极化纠缠光子对源，利用其三重旋转晶体对称性实现可调谐纠缠生成，无需额外光学元件，兼容现有制备技术。
2026-04-30 physics.optics quant-ph
All-Dielectric Resonant Cavity Electro-Optic Transduction Between Microwave and Telecom
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
基于全电介质共振腔实现微波与电信波光电转换，具备高效率和低噪声的特性，适用于高精度微波场传感和量子转换
2026-01-19 quant-ph
Spectrally separable photon-pair generation in dispersion engineered thin-film lithium niobate
现有的非线性光学实现的纯，未经过滤的预示单光子源不提供密集集成的量子网络所需的可扩展性。此外，由于其材料分散性，锂离子二酸锂迄今为止不适合于这种用途。我们的工程师的色散和准相位匹配条件的波导中迅速崛起的薄膜锂离子平台产生光谱可分离的光子对在电信波段。这样的光子对可以用作量子网络中的光谱纯预示单光子源。我们估计一个预示状态的光谱纯度的${>}94\%$联合光谱强度测量的基础上。此外，联合光谱相敏测量的未预示的时间积分的二阶关联函数产生预示状态纯度$(86 \pm 5)\%$。
2022-05-27 physics.optics quant-ph
Quantum frequency conversion of memory-compatible single photons from 606 nm to the telecom C-band
我们报告的量子频率转换的存储器兼容的窄带光子在606 nm的电信C波段在1552 $\,$ nm。与基于镨的固态量子存储器兼容的200 $\,$ ns长光子在周期性极化铌酸锂波导中使用单步差频产生过程进行频率转换。我们的特点的转换中所涉及的噪声过程，并通过应用强光谱滤波的噪声，我们证明了高信噪比转换在单光子水平（SNR $\,>\,$ 100的平均输入光子数每脉冲为1）。我们最后观察到，从自发参量下转换对源获得的带宽为1.8 $\,$ MHz的记忆兼容预示单光子，在转换后仍然显示出很强的非经典行为。我们首先证明，预示和转换预示光子之间的相关性停留在非经典制度。此外，我们使用转换器装置作为频域分束器测量了预示光子的预示自相关函数，得到值$0.19\pm0.07$。目前的工作代表了一个步骤，几个量子存储器系统发射窄带可见光子的电信波长的连接。
2018-03-28 quant-ph
Passively stable distribution of polarisation entanglement over 192 km of deployed optical fibre
基于纠缠光子对的量子密钥分发（QKD）技术具有实现基于中继器的量子网络的潜力。我们演示了长距离纠缠分布的偏振纠缠光子对通过两个连续部署的96公里长的电信光纤在同一海底电缆。每对光子中的一个光子在光源后直接被检测到，而另一个光子在两个方向的光纤电缆中传播，总距离为192公里，衰减为48 dB。所观察到的双光子Bell态具有85% $\pm$ 2%的保真度，并且在几个小时内是稳定的。我们既没有采用量子态的主动稳定，也没有对光纤进行色散补偿。
2019-07-10 quant-ph
Quantum optical frequency up-conversion for polarisation entangled qubits: towards interconnected quantum information devices
实现全球量子网络需要结合不同量子系统的各自优势来执行通用任务，特别是使用飞行和静止量子位。然而，在不同系统之间相干地传输量子信息是具有挑战性的，因为它们通常具有不同的性质，特别是在操作波长和波包方面。为了规避量子光子系统的这个问题，我们展示了一种偏振保持量子频率转换设备，其中电信波长的光子被转换为近红外，在该近红外处，各种量子存储器工作。我们的设备基本上是免费的噪音，我们证明通过近乎完美的单光子状态转移断层扫描和观察转换后的高保真纠缠。此外，我们的导波设置是强大的，紧凑的，很容易适应其他波长。因此，这种方法代表了有利地连接基于光和物质的量子信息系统的主要构建块。
2019-07-23 quant-ph
High-Visibility Franson Interference Enabled by Passive Photonic Integrated Interferometers at Telecom Wavelengths
CNR–INO（意大利国家研究委员会-光学研究所）；Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Firenze（佛罗伦萨大学物理系）；European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS)（欧洲非线性光谱学实验室）；QTI srl（QTI有限公司）
利用PPLN波导光子对源与被动路径不平衡Mach-Zehnder干涉仪实现高可见性弗朗索特定量干涉，通过热调制实现相位扫描，获得高光谱可区分性光子对及97.1%干涉可见度。
2026-03-27 quant-ph
Correlated twin-photon generation in a silicon nitrite loaded thin film PPLN waveguide
基于绝缘体上薄膜锂氧化物技术的光子对源在集成光学量子信息处理中具有很大的应用潜力。本文报道了在氮化硅脊形加载薄膜的周期极化铌酸锂波导中自发参量下转换产生的相关双光子对。所产生的光子对具有中心在1560 nm的波长，与现有电信基础设施兼容，大带宽（21 THz）和$\sim 2.5\times 10^5$的亮度，对/s/mW/GHz。光子是相关的，并且表现出约8000的互相关$g^{(2)}(0)$。利用汉伯里布朗和特维斯效应，我们还显示了预示单光子发射，实现自相关$g^{(2)}_H(0) \simeq 0.04$。
2022-09-30 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
Fibre polarization state compensation in entanglement-based quantum key distribution
使用偏振编码的量子密钥分发（QKD）可能难以在部署的电信光纤上实现，因为光纤链路的路由几何形状和双折射可能改变传播光子的偏振状态。这些改变导致基失配，从而导致量子误码率（QBER）增加。在这项工作中，我们展示了一种技术，用于动态补偿光纤引起的状态变化在QKD系统部署的光纤。该补偿方案包括使用随机优化算法使QBER最小化的反馈回路。
2021-07-16 quant-ph
Stable Polarization Entanglement based Quantum Key Distribution over Metropolitan Fibre Network
我们展示了一个量子密钥分发实施部署黑暗电信光纤偏振纠缠光子产生的O波段。其中一对光子通过10公里的部署光纤传播，而其他光子则在本地检测到。通过光纤传播的光子所经历的偏振漂移用液晶可变延迟器补偿。这确保了QKD的连续稳定运行，平均QBER为6.4%，最终密钥速率为109 bits/s。
2020-07-04 quant-ph
Broadband photon pair generation from a single lithium niobate microcube
非经典光源受到高度追捧，因为它们是量子通信和量子计算设备的组成部分。典型的源依赖于不紧凑的块状晶体，并且由于相位匹配条件而具有有限的带宽。在这项工作中，我们证明了从一个独立的锂离子微立方体在电信波长的光子对的产生通过自发参量下转换过程。从尺寸为~4微米的单个微立方体获得的最大光子对产生速率为~80 Hz，导致每单位体积的~1.2 GHz/Wm的效率，这比大体积非线性晶体中的光子对产生效率高一个数量级。通过溶剂热方法合成微立方体，通过自下而上组装提供可扩展设备的可能性。我们的工作构成了一个重要的一步，在实现紧凑的非经典光源的宽带可调谐性的各种应用在量子通信，量子计算，和量子精密测量。
2021-09-17 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Narrowband Photon Pair Source for Quantum Networks
我们展示了一个紧凑的光子对源的基础上，在一个腔中的周期性极化的锂离子非线性晶体。腔参数的选择使得发射的光子对模式可以在电信超密集波分复用（U-DWDM）信道间隔的区域中匹配。这种方法提供了与标准电信网络兼容的高效、低损耗的模式选择。产生相干时间为8.6 ns（116 MHz）的光子，并证明其纯度。报道了134对（s.mW.MHz）$^{-1}$的源亮度。高纯度和与标准电信网络的兼容性对于复杂的量子通信网络非常重要。
2013-12-13 physics.optics quant-ph
Spectral control of nonclassical light using an integrated thin-film lithium niobate modulator
操纵非经典光的频率和带宽对于实现频率编码/复用量子计算、通信和网络协议以及桥接各种量子系统之间的光谱失配是必不可少的。然而，量子光谱控制需要由光、微波或声学介导的强非线性，这对于以高效率、低噪声和在集成芯片上实现具有挑战性。在这里，我们演示了使用集成的薄膜锂酸盐（TFLN）相位调制器的非经典光的频率偏移和带宽压缩。我们实现了创纪录的高电光频率剪切的电信单光子在太赫兹范围（$\pm$ 641 GHz或$\pm$ 5.2 nm），使高可见度的量子干涉之间的频率非简并光子对。我们进一步操作的调制器作为一个时间透镜，并证明了超过十八倍（6.55 nm至0.35 nm）的单光子带宽压缩。我们的研究结果展示了可扩展光子量子信息处理的片上量子光谱控制的可行性和前景。
2021-12-18 physics.optics quant-ph
Demonstration of active routing of entanglement in a multi-user network
我们实现了一个基于波长复用和光开关的量子通信应用的纠缠分发网络。使用高亮度源的基础上自发参量下转换在单极化的锂离子波导中，我们产生偏振纠缠光子对，具有广泛的频谱覆盖电信波长约1550 nm。光子对的纠缠度高达99%，并通过无源波分复用在静态多用户网络中进行分配。此外，我们展示了一个可能的网络应用程序中的一个单一的集中式源动态分配两方纠缠的任何一对用户通过光开关的情况。整个系统，从泵浦激光器到接收器，都是基于光纤和波导的，从而实现了最大的稳定性，最小的损耗和1550 nm范围内易于集成的电信组件的优势。
2013-07-20 quant-ph
Integrated squeezed light sources for two-mode entanglement in thin-film lithium niobate
Heidelberg University（海德堡大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
在薄膜铌酸锂平台上实现两个独立可调谐且不可区分的压缩光源，通过干涉产生EPR型双模压缩态并验证连续变量纠缠。
2026-05-26 physics.optics quant-ph
Generation of 10-GHz clock sequential time-bin entanglement
这封信报告了电信波段的顺序时间仓纠缠光子对产生的重复率为10 GHz的双极化反向质子交换锂离子交换波导的模式解复用的基础上。利用上转换单光子探测器，在不扣除偶然噪声的情况下，我们观测到了85.32%的双光子干涉条纹可见度，这在量子信息和量子纠缠研究中有着广泛的应用。
2007-09-18 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
Spectrally multiplexed and ultrabright entangled photon pairs in a lithium niobate microresonator
集成量子网络具有前所未有的可扩展性和复杂性，对具有复用能力的片上亮量子源的需求非常高。本文介绍了一种在锂酸盐微谐振器系统中产生的超亮宽带双光子量子源，在不引入传统畴极化的情况下，片上微盘产生的纠缠光子对覆盖了自发参量下转换中自然相位匹配所承诺的宽带带宽，实验上，复用光子对的特征在于受滤波系统限制的$30\ \rm nm$带宽，该量子源具有优异的单光子相关性$5.13\ {\rm MHz}/\upmu \rm W$和能量-时间纠缠性，具有优异的$804$干涉可见度，显示出突出的纯度。这种在电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。
2021-10-18 physics.optics quant-ph
Fine structure splitting analysis of cavity-enhanced telecom-wavelength InAs quantum dots grown on a GaAs(111)A vicinal substrate
在通信波段有效地产生纠缠光子对于许多量子通信协议的成功和基于光纤的量子网络的发展至关重要。纠缠光可以由具有自然低精细结构分裂的固态量子发射器产生，例如在（111）取向表面上生长的高度对称的InAs量子点（QD）。将这种量子点嵌入到光学腔中对于获得足够的应用信号强度至关重要，但迄今为止已经显示出重大的并发症。在这项工作中，我们提出了液滴外延的电信波长的InAs量子点内的光学腔的邻位（2°斜切）GaAs（111）A衬底。与以前的报道相比，我们显示出光子提取效率的显著增强，以及有利于隔离单谱线的密度的降低。此外，我们还研究了激子精细结构的分裂，并在经验赝势和组态相互作用方法的框架下进行了数值模拟，研究了错切对量子点光学性质的影响.我们表明，存在的错切步骤的激子态的极化的影响，并介绍了一个优先取向的$C_{3v}$对称性的表面。
2022-09-30 quant-ph
Electrically pumped ultra-efficient quantum frequency conversion on thin film lithium niobate chip
本研究在薄膜铌酸锂平台上实现首个连接通信与可见波段的电泵浦混合集成量子频率转换芯片，以极低泵浦功率实现较高片上量子效率，助力量子网络与芯片级量子光学系统发展。
2025-09-04 physics.optics quant-ph
Spectral noise in quantum frequency down-conversion from the visible to the telecommunication C-band
本文详细研究了基于差频产生的可见光-电信光子频率转换器的噪声特性。该器件使用930 nm的强泵浦激光，在周期性极化的锂离子酸盐脊波导中将580 nm的光子转换为1541 nm。在泵浦功率为250 mW时，器件效率最高可达46%（内效率为67%）.详细研究了抽运激光器产生的噪声，记录了在电信和可见光区的噪声谱，并测量了噪声率的功率依赖性。电信中的噪声频谱非常宽，正如以前对类似DFG转换器的工作所预期的那样。然而，我们也观察到电信频谱中的几个狭窄的下降，在580 nm噪声频谱中出现相应的峰值。这些特点的解释和频率产生的电信噪声的波长由波导中的不同空间模式的相位匹配条件。建议的噪声模型是在良好的协议与所有的测量数据，包括功率依赖的噪声率，无论是在可见光和电信制度。这些结果适用于泵浦激光波长在输入和目标波长之间的DFG转换器。
2019-02-07 physics.optics quant-ph
Waveguide-based OPO source of entangled photon pairs
在本文中，我们提出了一个紧凑的源的窄带能量-时间纠缠光子对在电信制度的基础上的钛扩散周期性极化铌酸锂（PPLN）波导谐振腔，即波导端面介质多层镜。这是一个单片双谐振光学参量振荡器（OPO），它通过自发参量下转换（SPDC）产生1560 nm左右的光子对，带宽为117 MHz（0.91pm）。通过时间相关测量估计相干时间为2.7 ns，并通过Bell型实验证实了高质量的纠缠态。由于在电信领域中高度相干的能量-时间纠缠光子对适合于长距离传输和操纵，因此该源非常适合量子通信的要求。
2009-09-07 quant-ph
Hybrid integration of silicon photonic devices on lithium niobate for optomechanical wavelength conversion
量子信息处理器的快速发展加速了对实现量子网络的技术的需求。一种很有前途的方法是使用机械谐振器作为微波场和光场之间的媒介。来自超导、拓扑或自旋量子比特处理器的信号可以相干地转换为电信波长的光学状态。然而，由均匀结构构建的当前器件遭受增加的噪声和小的转换效率。将不同材料的有利特性结合到异质设计中应该允许优越的量子转换设备-到目前为止，这些混合方法受到复杂制造过程的阻碍。在这里，我们提出了一种新的集成方法的基础上，以前的拾取和放置的想法，可以将独立制造的不同材料的器件组件到一个单一的设备。该方法允许在工艺期间通过连续光学监测进行精确对准。使用我们的方法，我们组装了一个混合硅锂晶体管设备与国家的最先进的波长转换特性。
2021-01-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum frequency downconversion experiment
我们报道了第一个量子频率下转换实验。利用周期极化的锂离子波导中的差频产生过程，我们成功地观察到相位保持频率下转换的相干脉冲训练与$<$ 1，从0.7- $μ$ m可见光波段的1.3- $μ$ m电信波段。我们希望这项技术能够成为灵活的光子量子网络的重要工具，包括在光纤上使用可见光波段的原子-光子纠缠源实现量子中继器系统。
2010-06-02 quant-ph
Polarisation and Temperature Dependence of Er$^{3+}$:CaWO$_4$ -- Towards a Solid-State Rare-Earth Ion-Doped Quantum Memory
本文研究Er$^{3+}$:CaWO$_4$中偏振和温度对光学跃迁的影响，发现低温下沿c轴入射的1532.6 nm $Z_1\ o Y_1$跃迁具有稳定波长、窄线宽和偏振无关等优势，适合量子存储应用。
2025-07-20 quant-ph
Fully guided-wave photon pair source for quantum applications
我们报道了一种基于周期性极化的三酸锂波导的偏振纠缠光子的全导波源，该波导安装在Sagnac干涉仪中。我们证明了源的质量通过转换偏振纠缠后选择自由的能量-时间纠缠，我们得到一个接近最佳的$S$ -参数$2.75 \pm 0.02$，即违反贝尔不等式超过35个标准偏差。导波元件的独家使用使我们的源紧凑和稳定，这是日益复杂的量子应用的先决条件。此外，我们的源在光子对发射光谱和生成的量子态方面提供了很大的通用性，使其适用于广泛的量子应用，如密码学和计量学。在这个意义上，我们展示了如何使用我们的源在光纤中的色散测量开辟了新的途径，在该领域的量子精密测量。
2017-04-03 quant-ph
Purifying quantum-dot light in a coherent frequency interface
本研究针对亮量子点近红外发射需转至电信波段且信号质量影响量子网络性能的问题，提出在周期性极化铌酸锂波导中利用反向差频产生同时实现单光子光谱纯化与C波段频率转换，为高性能单发射体源集成到混合量子网络提供了可行路径。
2024-07-11 quant-ph
A quantum frequency conversion hub interfacing with DWDM networks
Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka（大阪大学工学研究科）；Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology (NICT)（信息通信研究机构先进ICT研究所）；Hamamatsu Photonics K.K.（滨松光子学株式会社）；Center for Quantum Information and Quantum Biology, The University of Osaka（大阪大学量子信息与量子生物学中心）
本文提出一种通过量子频率转换连接本地量子设备与密集波分复用网络的枢纽，展示了在电信波段实现宽调谐范围和相位匹配的实验结果。
2026-04-22 quant-ph
