Surface spontaneous parametric down-conversion
表面自发参量下转换预测作为一个结果的连续性要求的电场和磁场的振幅在一个不连续的卡方非线性。一般的双光子光谱振幅的建议来描述这种效果。非线性层状结构和极化非线性晶体的例子表明,表面对自发下转换的贡献可能是重要的。
2009-08-27 quant-ph
Long-time dynamics of spontaneous parametric down-conversion and quantum limitations of conversion efficiency
我们分析了从初始次谐波真空到简并参量下转换(自发下转换)的长时间量子动力学。海森堡运动方程的标准线性化在这种情况下失败,因为它是基于不稳定的经典解的展开,忽略了泵浦损耗。引入平均场近似,我们发现泵浦和次谐波模之间的能量交换由非谐摆方程控制。从这个方程可以确定最大转化率的最佳相互作用时间或晶体长度。采用位移和压缩数态的动态优化基,对双模Schr“odinger方程进行了数值积分,验证了平均场近似预测的特征时间.与半经典和平均场预测相反,发现泵浦模式的量子涨落导致参量下转换效率的实质性限制。
1998-09-30 quant-ph
Squeezing properties of the Kerr-down conversion system
本文描述了一种新的双模系统,它由类克尔介质和下转换过程组成,称为克尔下转换系统。在一定的条件下,我们可以得到动力学方程的精确解。对于这个系统,我们研究了不同类型的正交压缩,例如,单模、双模和压缩。同时给出了主压缩的更一般的定义。我们发现,由克尔样和下转换过程分别产生的非经典效应的量大于从克尔下转换系统,其中两个过程是在竞争中获得的。
2011-07-19 quant-ph
Photon-added Coherent States in Parametric Down-conversion
Zavatta { \em et al} [Science 306(2004)660-662]已经在光学参量下转换中实现了光子添加相干态。在本报告中,它是建立在该过程中产生的状态是{ \em理想}光子添加的相干态。结果表明,该方案可以产生高阶加光子相干态。比较研究了下转换过程和原子与腔场相互作用在产生加光子相干态中的作用。
2011-01-20 quant-ph
The conservation of orbital angular momentum and the two-photon detection amplitude in spontaneous parametric down-conversion
考虑角动量守恒和不守恒两种情况,研究了当引入轨道角动量物理量时,自发参量下转换光束的双光子探测幅度.理论计算与实验观测结果一致,表明下转换光束的双光子探测振幅的空间结构携带着关于自发参量下转换中轨道角动量守恒或不守恒的重要信息。
2007-03-21 quant-ph
Pump depletion in parametric down-conversion with low pump energies
我们报道了高增益参量下转换的有效产生,包括泵浦耗尽,泵浦功率低至100 $μ$ W(能量$0.1$ ~ $μ$ J/脉冲)和转换效率高达33%。在我们的简单配置中,泵浦光束被紧紧地聚焦到放置在自由空间中的块状周期性极化的锂酸盐晶体中。我们还观察到的泵浦和下转换光束的光子数统计的变化,作为泵浦功率的增加,以达到耗尽泵浦制度。实验结果清楚地表明了高效参量下转换光源中泵浦光和下转换光之间的相互作用。
2020-04-20 quant-ph
Generation of polarization entanglement from spatially-correlated photons in spontaneous parametric down-conversion
提出了一种利用空间关联光子对产生偏振纠缠的新方案。利用自发参量下转换中的空间相关效应和改进的迈克耳孙干涉仪,我们在实验上实现了一个方案。我们提出的方案可以解释为一个从空间相关到偏振纠缠的转换过程。
2007-11-27 quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion Experiment to Measure Both Photon Trajectories and Double-Slit Interference
最近的工作使用自发参量下转换(SPDC)的可能调查的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论在其原来的(位置-动量)的形式。我们提出了一个实验,使用SPDC光子对来测量光子通过哪个狭缝,同时观察双缝干涉。
2001-06-19 quant-ph
Quantum interference with beamlike type-II spontaneous parametric down-conversion
我们实验实现了一种方法来产生光子数$-$路径和偏振纠缠光子对使用“类光束”II型自发参量下转换(SPDC),其中信号空闲光子对作为两个单独的圆形光束发射,具有小的发射角,而不是作为两个发散锥。
2003-04-15 quant-ph
Spectral properties of high-gain parametric down-conversion
高增益参量下转换(PDC)是产生明亮压缩真空的一个重要来源,而明亮压缩真空是光的一种宏观非经典态,是量子信息的一个重要应用。在这里,我们研究它的性质,如强度谱宽度和成对相关谱宽度。
2012-01-01 quant-ph
Absolute Calibration of Analog Detectors by using Parametric Down Conversion
在本文中,我们报告了一个有前途的绝对校准技术的模拟光电探测器的系统研究,参数下转换的属性的基础上。我们的正式结果和初步的不确定性分析表明,所提出的方法可以有效地开发有趣的应用计量。
2007-05-21 quant-ph
Density matrix of a single photon produced in parametric down conversion derived
介绍了一种有效的数值计算方法,用于确定光纤耦合单光子在I型非共线结构下自发参量下转换过程中的密度矩阵。所提出的理论已成功地应用于在物理资源开发的情况下。99,123601(2007),以证明单光子的光谱状态的实验表征。
2009-04-30 quant-ph
Solution of Master Equations for the anharmonic oscillator interacting with a heat bath and for parametric down conversion process
我们解决解析主方程,描述了一个充满克尔介质的腔,考虑到环境引起的耗散,和参数下转换过程。我们使用超算子技术。
2008-06-25 quant-ph
Interfacing a quantum dot with a spontaneous parametric down-conversion source
量子网络需要连接静止和飞行的量子比特。这些飞行的量子比特通常是光的非经典状态。在这里,我们考虑两个领先的非经典光源技术,自发参量下转换和单半导体量子点。下转换提供高等级的纠缠光子对,而量子点擅长产生单光子。我们报告的实验,加入这两种技术,并调查的条件下,这些不同的光源之间的最佳干涉可能实现。
2017-06-29 quant-ph
Multi-Parameter Entanglement in Femtosecond Parametric Down-Conversion
自发参量下转换的理论,它产生了一个量子态,纠缠在多个参数,如三维波矢量和偏振,使我们能够理解在许多实验中的四阶量子干涉的不寻常的特性,包括超快II型参量下转换,在本文中说明的具体例子。这里提供的综合方法允许工程的量子态适合于量子信息计划和新的量子技术。
2001-10-26 quant-ph
Nondegenerate parametric down conversion in coherently prepared two-level atomic gas
描述了二能级原子气体中的参量下转换过程,其中原子处于相关能级的叠加态。这种叠加导致相位匹配条件分裂成三个不同的条件。另一个,更重要的是,所讨论的系统的特点是不饱和的放大系数随着泵浦波强度的增加,在“边带”的产生条件。
2008-07-14 quant-ph
Polarization Entangled W State using Parametric Down-Conversion
提出了一种利用四个参量下转换光子制备偏振纠缠W态的实验方案。我们考虑两种不同的配置和提高产量的方法,通过使用单光子源。在所提出的方案中,仅使用线性光学元件和光子探测器,使得该方案通过当前技术是可行的。
2002-08-27 quant-ph
Measurement of the photonic de Broglie wavelength of biphotons generated by spontaneous parametric down-conversion
利用基本的马赫-曾德尔干涉仪,我们在实验上演示了由自发参量下转换产生的纠缠光子对(双光子)的光子德布罗意波长的测量。观察到的干涉表明了光子德布罗意波长的概念。该结果还提供了利用减小的干涉波长的量子光刻的原理证明。
2002-02-26 quant-ph
Comment on "Unity-Efficiency Parametric Down-Conversion via Amplitude Amplification" [arXiv:1603.06857]
关于实现国家和平与发展委员会统一效率的建议[arXiv:1603.06857]存在严重缺陷。这是由于概率表中的错误而导致的替换。数字已更正。
2017-08-01 quant-ph
One-Photon and Two-Photon Double-Slit Interferences in Spontaneous and Stimulated Parametric Down-Conversions
我们从理论上讨论了自发和受激参量下转换的单光子和双光子双缝干涉。我们发现,在一般的自发参量下转换(SPDC)中,I型和II型晶体都可以存在双光子亚波长干涉。我们提出了一种观察亚波长干涉的替代方法,通过联合强度测量,这只发生在I型晶体在较高的SPDC增益。当一束信号光入射到晶体中时,两束受激下转换光可以产生两个干涉图样,不存在亚波长干涉效应。
2004-01-20 quant-ph
Observation of Image Transfer and Phase Conjugation in Stimulated Down-Conversion
实验上观察到了受激参量下转换过程中的角谱转移和图像形成。图像和干涉图案可以从泵浦或辅助激光束转移到受激下变频激光束。受激场作为辅助激光的复共轭传播。相位共轭通过强度图案测量观察到。
2001-04-12 quant-ph
Absolute calibration of Analog Detectors using Stimulated Parametric Down Conversion
自发参量下转换已被广泛用作绝对校准光子计数探测器、光电倍增管或雪崩光电二极管的工具。在这项工作中,我们研究了这种技术的扩展,从非常低的光子通量的光子计数制度的绝对校准的模拟光电探测器在较高的光子通量。朝着更高的光子速率移动,即在高增益状态下,利用自发参量下转换显示了该方法的固有限制,而受激参量下转换过程(其中种子光束适当地注入到晶体中以增加共轭臂中的光子产生速率)允许我们解决这个问题。初步的不确定性预算进行了讨论。
2008-02-04 quant-ph
Multi-photon, multi-mode polarization entanglement in parametric down-conversion
我们研究了在任何增益制度下有效的多模模型的框架中产生的第二类自发参量下转换的光的偏振的量子特性。我们发现光子对的微观偏振纠缠在高增益区(多光子区)以所有描述偏振自由度的Stokes算符的非经典关联的形式存在。
2003-06-19 quant-ph
Multi-qubit production in spontaneous parametric down conversion
我们提出了一种新颖而简单的方法,通过自发参量下转换产生多个纠缠光子对。我们已经开发了高斯掩模细分泵浦光束通过非线性介质之前。通过这种方式,我们能够观察到同时分离的具有空间重叠的下转换发射锥。我们采用的技术可以用来大大增加纠缠光子系统的自发参量下转换产生的维数,提供更大的可扩展性,光学量子计算比以前探索。
2021-05-11 quant-ph
Unity-Efficiency Parametric Down-Conversion via Amplitude Amplification
我们提出了一种光学方案,采用与非线性符号门(NSG)交错的光学参量下变频器,当下变频器的晶体长度选择适当时,将$n$ -光子Fock态泵浦完全转换为$n$信号-空闲光子对。这一论断的证明依赖于振幅放大,类似于Grover搜索中所采用的,应用于单模参数下转换的全量子动力学。当我们要求所有Grover迭代使用相同的晶体,并考虑晶体长度精度的潜在实验限制时,我们优化的转换效率达到$1\le n \le 5$的统一,之后它们单调下降,$n$值高达50,这是我们数值动力学评估的上限。然而,我们的转换效率仍然高于传统(无NSG)下变频器。
2017-03-29 quant-ph
Efficient fiber coupling of down-conversion photon pairs
我们开发和应用一个有效的分析理论的非共线,宽带I型参量下转换研究所产生的光子对到单模光纤的耦合效率。本文导出了产生光的偏振纠缠态的单、双I型晶体实现高效耦合的必要条件。我们比较了得到的近似解析表达式与精确数值解,并讨论了BBO晶体的情况下的结果。
2004-07-15 quant-ph
Experimental observation of four-photon entanglement from down-conversion
我们观察到从一个单一的下转换源产生的四个光子之间的偏振纠缠。测量结果之间的非经典相关性违反了四个量子比特的广义贝尔不等式。四光子态的特征性质及其易于产生的高干涉对比度使其非常适合于实现先进的量子通信方案,如多方量子密钥分发,秘密共享和远程克隆。
2003-02-05 quant-ph
Emission of photon pairs at discontinuities of nonlinearity in spontaneous parametric down-conversion
为了满足在χ 2非线性不连续处的电场和磁场振幅的连续性要求,必须在不连续区域中发射附加光子对。广义双光子谱振幅可以用来描述在这个过程中产生的光子对的性质,我们称之为表面自发参量下转换。这样的光子对的光谱结构是类似的导出的体积中产生的光子对。作为非线性层状结构的一个例子,表面和体积对自发下转换的贡献是相当的。
2009-10-02 quant-ph
Statistics of multiphoton events in spontaneous parametric down-conversion
我们提出了一个实验表征的多个光子对的统计实现在一个非线性介质中的高能量超短脉冲从再生放大器泵浦的自发参量下转换。利用光纤环探测器实现了光子数分辨测量。我们引入了一个有效的理论描述的基础上观察到的统计参数,可以分配直接的物理解释。这些参数,确定为我们的来源,从收集的实验数据,下转换源的有用性的特点,多光子干涉计划的基础协议的量子信息处理和通信。
2008-05-12 quant-ph
Do we need photons in parametric down conversion?
从真空的参量下转换现象可以被理解为经典电动力学中的过程,其中非线性晶体将泵浦场的模式与零点或“真空”场的模式耦合。这是一个完全本地的理论的现象,与目前接受的非本地理论。新理论预言了一种迄今为止未曾预料到的现象--真空中的参量上转换。
1997-12-02 quant-ph
Type-II parametric down conversion in the Wigner-function formalism. Entanglement and Bell's inequalities
本文将I型参量下转换的Wigner函数分析扩展至II型,揭示纠缠是信号与真空涨落的关联,并通过探测分析支持以纯Maxwell电磁波描述该过程。
1997-11-19 quant-ph
Heralding Single Photons from Pulsed Parametric Down-Conversion
我们描述了一个实验,其中光子对从脉冲参量下转换源耦合到单模光纤。探测到其中一个光子预示着另一个光子在其光纤中的存在,概率为83%。然后,将预示着的光子用于简单的多光子干涉实验,以说明它们在量子信息应用中的潜力。
2004-10-25 quant-ph
Towards single-cycle squeezing in chirped quasi-phase-matched optical parametric down-conversion
提出了一种在啁啾准相位匹配非线性晶体中通过参量下转换产生单周期压缩光的方法。我们找到了一个精确的量子解,这个过程有效的任意参数增益,并发现一个超宽带压缩的下转换光与平坦的压缩频谱,包括完整的光学倍频程。我们描述了一个方案,观察这种压缩使用二次谐波产生的超快相关器。
2013-05-06 quant-ph
Time-bin modulated polarization-entangled biphotons from cavity-enhanced down-conversion
我们在II型相位匹配的双极化KTiOPO_4(PPKTP)晶体中通过腔增强下转换产生了一种新的双光子态。通过引入弱腔内双折射,利用信号光子和闲频光子到达时间的差异,实现了偏振纠缠输出在单重态和三重态之间的调制。这种腔增强的双光子源是光谱明亮,产生的单模光纤耦合符合率为0.7对/秒每mW的泵浦功率每MHz的下变频带宽。这种新颖的双光子特性可用于腔内弱双折射的灵敏测量。
2006-05-10 quant-ph
Quantum interferometry using coherent beam stimulated parametric down-conversion
我们展示了如何刺激参数过程可以在实验中超过衍射极限,以克服低能见度的问题,通过使用自发下转换操作在高增益制度。我们进一步显示了增强的计数率的几个订单时,刺激参数的过程。双光子计数和可见度都可以通过激发相干光的相位来控制。
2008-05-05 quant-ph
Dispersion-based control of modal characteristics for parametric down-conversion in a multimode waveguide
我们报道了在周期性极化的磷酸钛氧钾(KTiOPO4)非线性波导中通过II型自发参量下转换产生基本空间模式的近红外光子对,该波导支持多个横模。这在实验上证明了一种通用的方案,用于控制所产生的非经典光的空间特性的基础上开发的模间色散。下转换光子的特征在于在预示的制度中的光束品质因数的测量。
2012-01-23 quant-ph
Is orbital angular momentum always conserved in spontaneous parametric down-conversion?
在第二类自发参量下转换的非线性光学过程中,我们提出了一个实验,实验表明下转换光束的双光子探测幅度一般不能再现携带非零轨道角动量的泵浦光束的横向轮廓。我们解释了这一观察的轨道角动量是不守恒的II型非线性过程中由于破缺的旋转对称的哈密顿量。
2007-04-20 quant-ph
Preparation of Schrödinger cat quantum state using parametric down-conversion interaction
本研究针对量子光学中薛定谔猫态的制备需求,提出一种基于简并参量下转换与泵浦模式光子数预示测量的亮多光子薛定谔猫态条件生成新方法,且该方法原则上可通过现有高Q光学微谐振器实现。
2025-05-22 quant-ph
Frequency Hopping in Quantum Interferometry: Efficient Up-Down Conversion for Qubits and Ebits
一种新型的单光子马赫-曾德尔干涉仪实现了光量子叠加态的非线性频率转换。实验证明了输入量子比特和ebits的相关酉变换的信息保持特性。新方案除了具有其固有的基本利益外,在现代量子信息技术中也有重要的应用。
2002-01-25 quant-ph
Generation of correlated photons in controlled spatial modes by down-conversion in nonlinear waveguides
本文报道了在准相位匹配KTiOPO_4非线性波导中自发参量下转换产生的相关光子对的观测结果。在830 nm波长区域观察到的符合率与单光子计数率的最高比率超过18%。这使得非线性波导成为用于计量和量子信息处理应用的有希望的相关光子源。我们还讨论了控制多模波导结构中产生的下转换光子的空间特性的可能性。
2001-03-07 quant-ph
Transverse coherence of photon pairs generated in spontaneous parametric down-conversion
利用iCCD相机对自发参量下转换产生的下转换光束的相干特性进行了详细的研究。实验结果进行了比较,从一个理论模型开发的高斯横向轮廓的脉冲泵浦。结果允许使用泵浦场和晶体参数来定制信号光子和闲频光子的相关区域的形状。作为一个例子,实验研究了由双峰泵浦场谱引起的关联区分裂。
2010-03-05 quant-ph
Azimuthal distinguishability of entangled photons generated in spontaneous parametric down-conversion
我们的实验表明,在下转换锥的不同部分中产生的成对光子,当一些相互作用的波表现出坡印廷矢量走离,携带不同的空间相关性,因此,不同程度的空间纠缠。这被证明是与理论结果一致。我们还讨论了这种方位角区分信息的下转换锥是相关的量子源的实施,旨在在其他自由度,如偏振纠缠的产生。
2007-09-21 quant-ph
Three-photon generation by means of third-order spontaneous parametric down-conversion in bulk crystals
研究了具有反转中心的非线性介质中的三阶自发参量下转换过程。具体分析了立方折射率较大的金红石和方解石晶体在单位频率和角区的三光子微分计数率、总计数率和测量时间。特别注意考虑有限的频率和角度检测范围,以计算实验可用的检测率值。
2015-08-13 quant-ph
Entanglement and conservation of orbital angular momentum in spontaneous parametric down-conversion
研究表明,泵浦光的平面波谱向自发参量下转换产生的双光子场的四阶横向空间关联函数的转移导致了光的轨道角动量守恒和纠缠。通过一个简单的实验装置的基础上四阶(或双光子)干涉,我们表明,我们的理论模型提供了一个很好的描述携带轨道角动量的下转换字段。
2005-03-02 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen correlations in spontaneous parametric down-conversion: Beyond the Gaussian approximation
该研究推导了不依赖高斯近似、考虑晶体双折射效应的自发参量下转换光子对符合探测概率幅解析表达式,并通过8种泵浦构型下的EPR关联实验验证了理论结果。
2024-05-20 quant-ph
Angular Schmidt Modes in Spontaneous Parametric Down-Conversion
我们报告了一个原理验证实验,证明了适当选择的厄米-高斯模式的集合构成了自发参量下转换过程中产生的双光子的横向动量态的施密特分解。我们实验实现投影测量施密特基础上,观察适当的模式对之间的相关性。通过直接测量单光子密度矩阵本征值,在Schmidt基上进行断层成像状态重建。
2011-03-21 quant-ph
Direct measurement and reconstruction of nonclassical features of twin beams generated in spontaneous parametric down-conversion
利用增强型CCD相机研究了多光子对构成的孪生光束的相关性。由实验数据确定的信号-闲频光子数联合分布和量子相空间准分布具有非经典特征。
2004-05-20 quant-ph
Analysis and interpretation of high transverse entanglement in optical parametric down conversion
基于Schmidt分解方法研究了下转换光子横波矢量的量子纠缠。我们发现,横向纠缠涉及两个变量:轨道角动量和横向频率。我们表明,在单色限制高值的纠缠密切控制由一个单一的参数(横向)动量守恒和纵向相位匹配之间的竞争。我们研究了施密特本征模的特点,并指出如何纠缠可以通过适当的模式选择方法增强。
2003-12-10 quant-ph
Four Photon Entanglement from Down Conversion
第二类参量下转换产生的双对辐射导致高度纠缠的4光子态。由于干扰,这是类似于聚束从热发射,这种状态是不是简单的产品的两个对。这种状态的观察可以通过在分束器处分裂两种发射模式并随后在每个输出中检测光子来实现。在这里,我们描述了这种状态的特点,并给出了一个贝尔定理的4光子测试的本地现实的隐变量理论。
2001-03-09 quant-ph
A local realist theory of parametric down conversion
在一系列的文章中,我们已经证明了所有的参数下转换过程,无论是I型还是II型,都可以用正的维格纳密度来描述。这些结果,加上我们对光探测器如何减去零点辐射的描述,表明了所有这些过程的完全局域实在论理论的可能性。在本文中,我们将展示如何下转换的字段可以被描述为延迟字段,由非线性晶体内的电流产生,从而实现这样的理论。它的大部分预言与标准的非定域理论相吻合。然而,下变频信号的强度并不完全对应于非局域理论的光子对。例如,在蓝-红下转换中,我们会发现每一个蓝色光子对应1.03个红色光子。该理论还预言了一种新的现象,即真空的参量上转换。
1997-12-02 quant-ph
Ellipsometric measurements by use of photon pairs generated by spontaneous parametric down-conversion
我们提出了一种新的干涉技术进行椭偏测量。这种技术依赖于使用非经典光源,即,偏振纠缠的孪生光子产生的自发参数下转换从非线性晶体,结合符合检测方案。用该方案获得的椭圆偏振测量是绝对的;即,它们不需要源和检测器校准。
2001-10-12 quant-ph
Bounds and optimisation of orbital angular momentum bandwidths within parametric down-conversion systems
通过自发参量下转换制备的轨道角动量高维纠缠态的测量可以分为两个独立的阶段:产生阶段和检测阶段。给定一定数量的生成模式,测量模式的数量由测量装置确定。我们推导出一个简单的产生和检测参数和测量纠缠模的数量之间的关系。
2012-08-01 quant-ph
Postselected versus nonpostselected quantum teleportation using parametric down-conversion
我们研究了Bouwmeester { \em et al}提出的量子隐形传态的实验实现。[Nature { \bf 390},575(1997)]以及Braunstein和Kimble [Nature { \bf 394},841(1998)]建议的对其的调整。这些建议包括采用检测器级联和两个下变频器之一的相对减速。我们发现,从参数下转换光子对之间的重合自动探测这些源的非泊松结构。此外,我们发现,检测器级联的使用是有限的,并且修改下转换效率的相对强度将增加实验的时间到几周的顺序。因此,我们的分析指出了单光子探测器在非后选择型实验中的好处,这种技术目前需要大约$6^{\circ}$ K的操作条件。
2000-03-07 quant-ph
Single Photons on Pseudo-Demand from Stored Parametric Down-Conversion
我们描述了一个参数下转换实验的结果,其中一个光子对的检测导致其他光子被切换到一个存储回路。然后,存储的光子可以在用户选择的稍后时间被切换出回路,从而提供单个光子用于各种量子信息处理应用中的潜在用途。虽然存储的单光子只能在周期性的时间间隔内使用,但可以通过使用脉冲下转换来选择这些时间以匹配量子计算机的周期时间。还讨论了存储回路作为光子量子存储器件的潜在用途。
2002-05-16 quant-ph