Linear optical quantum computing (L

Linear optical quantum computing (LOQC) schemes, such as single photon quantum gates, require sources of pure.single photons. Such single photon sources may be realized via photon pair generation by parametric downconversion
(PDC). In this process pump photons inside a medium with a c(2)-nonlinearity decay into two photons
typically labelled signal and idler. The photon number correlation between the resulting fields can be exploited.to herald the existence of one photon by detection of its partner. However the purity of the heralded photon is limited by correlations within each photon pair arising from energy and momentum conservation between pump, signal and idler photons. It has been shown that these correlations may be eliminated either by spectral filtering of the generated photon pairs or by group velocity matching [1]. The effective downconversion rate can be considerably improved by waveguided PDC. However in order to generate separable photon pairs in waveguides, either extremely narrow filter bandwidths are needed or the photon pair generation is limited to very specific wavelengths and materials by group velocity matching. Here we propose a new method of heralding pure single photons by the use of waveguided PDC with counterpropagting photon-pairs [2]: one travels with the pump beam while the other is backpropagating towards the laser source (Fig. 1(a)). The wavelengths of these generated photon pairs, can be freely engineered by microstructured periodic poling [3] of the c(2)-nonlinearity of the crystal and an appropriately chosen pump wavelength. This setup has profound advantages over the common method of creating copropagating photon pairs. Our calculations reveal that the generated photon pairs carry minimal spectral correlations within each photon pair (Fig. 1(b)). Furthermore the separability of the generated photon pairs is almost independent of the chosen material and wavelength regime, from 800 nm (where detectors are most efficient) to 1550 nm (the wavelength with minimal loss in optical fibers). Finally the backpropagating photon will exhibit a very narrow bandwidth
ideally suited for long distance transmission in optical fibers. pump photon idler photon signal photon
waveguide chip Fig. 1 (a) Schematic PDC setup (b) Separable frequency spectrum of the downconverted signal and idler photon pairs
We present a theoretical treatment of counterpropagating PDC and a numerical analysis of the achievable purity for different materials and wavelength ranges. Our study demonstrates that, in this new regime of counterpropagating PDC, highly nonlinear materials previously considered unsuitable due to their unfavorable phasematching properties (such as PPLN) can be used to herald pure single photons over a broad frequency range. References
[1] A. B. U’Ren, C. Silberhorn, R. Erdmann, K. Banaszek, W. P. Grice, I. A. Walmsley and M. G. Raymer, “Generation of Pure-State Single-Photon Wavepackets by Conditional Preparation Based on Spontaneous Parametric Downconversion” Laser Physics Letters 15, 146
(2005).
[2] M. C. Booth, M. Atature, G. Di Guiseppe, A. V. Sergienko, B. E. A. Saleh, and M. C. Teich, “Counter-propagating entangled photons from a waveguide with periodic nonlinearity” Physical Review A 66 023,815 (2002)
[3] C. Canalias and V. Pasiskevicius, “Mirrorless parametric oscillator” Nat Photon 1(8), 459-462 (2007)
2 (2007)

0/5000

จาก: -

เป็น: -

ผลลัพธ์ (ไทย) 1: [สำเนา]

คัดลอก!

เส้นแสงควอนตัมคอมพิวเตอร์แผนการ (loqc) เช่นเดียวโฟตอนควอนตัมประตูจำเป็นต้องมีแหล่งที่มาของโฟตอน pure.single เช่นแหล่งที่มาโฟตอนเดียวอาจจะตระหนักผ่านรุ่นคู่โฟตอนโดย downconversion พารา
(PDC) ในโฟตอนนี้ปั๊มกระบวนการภายในกลางที่มีการสลายตัวของ ac (2)-เชิงเส้นออกเป็นสองโฟตอน
สัญญาณป้ายและมักจะขี้เกียจความสัมพันธ์จำนวนโฟตอนระหว่างเขตข้อมูลส่งผลให้สามารถ exploited.to ประกาศการดำรงอยู่ของโฟตอนหนึ่งโดยการตรวจสอบจากหุ้นส่วน แต่ความบริสุทธิ์ของโฟตอนธรรมดาจะถูก จำกัด โดยความสัมพันธ์ภายในคู่แต่ละโฟตอนที่เกิดขึ้นจากการอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัมระหว่างโฟตอนปั๊มสัญญาณและคนขี้เกียจจะได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์เหล่านี้อาจจะถูกกำจัดโดยการกรองสเปกตรัมของคู่โฟตอนหรือโดยการสร้างกลุ่มความเร็วการจับคู่ [1] อัตรา downconversion ที่มีประสิทธิภาพสามารถดีขึ้นมากโดย PDC waveguided แต่เพื่อที่จะสร้างคู่โฟตอนแยกกันไม่ออกในท่อนำคลื่น,ทั้งแคบแบนด์วิดท์ตัวกรองมีความจำเป็นหรือรุ่นคู่โฟตอนจะถูก จำกัด ให้ความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงมากและวัสดุโดยกลุ่มความเร็วที่ตรงกัน ที่นี่เรานำเสนอวิธีการใหม่ของโฟตอนเดี่ยวป่าวประกาศบริสุทธิ์โดยใช้ PDC waveguided กับ counterpropagting โฟตอนคู่ [2]: หนึ่งเดินทางไปกับคานปั๊มในขณะที่อื่น ๆ จะ backpropagating ต่อแหล่งที่มาของเลเซอร์ (รูปที่1 (ก)) ความยาวคลื่นของโฟตอนเหล่านี้เป็นคู่ที่สร้างสามารถออกแบบได้อย่างอิสระโดย microstructured ระยะถ่อ [3] ของค (2) เชิงเส้นของผลึกและความยาวคลื่นปั๊มเลือกที่เหมาะสม การตั้งค่านี้มีข้อได้เปรียบที่ลึกซึ้งกว่าวิธีที่พบบ่อยของการสร้างคู่โฟตอน copropagatingการคำนวณของเราพบว่าคู่ที่สร้างโฟตอนดำเนินความสัมพันธ์สเปกตรัมน้อยที่สุดภายในคู่แต่ละโฟตอน (รูปที่ 1 (ข)) นอกจากนี้แยกจากคู่โฟตอนที่สร้างขึ้นเกือบจะเป็นอิสระจากการเลือกวัสดุและระบอบการปกครองที่ความยาวคลื่น 800 นาโนเมตรจาก (ที่เครื่องตรวจจับที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด) ถึง 1550 นาโนเมตร (ความยาวคลื่นที่มีการสูญเสียน้อยที่สุดในเส้นใยแสง)ในที่สุดโฟตอน backpropagating จะแสดงแบนด์วิดท์แคบมาก
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการส่งผ่านทางไกลในเส้นใยแสง คนขี้เกียจปั๊มโฟตอนโฟตอนสัญญาณโฟตอนชิปท่อนำคลื่น
มะเดื่อ 1 (ก) วงจรสเปกตรัม PDC การตั้งค่าความถี่ (ข) แยกกันไม่ออกของสัญญาณ downconverted และคู่โฟตอนคนขี้เกียจ
เรานำเสนอการรักษาทฤษฎีของ counterpropagating PDC และการวิเคราะห์เชิงตัวเลขของความบริสุทธิ์ทำได้สำหรับวัสดุที่แตกต่างกันและช่วงความยาวคลื่น การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าในระบอบการปกครองใหม่นี้ของ PDC counterpropagating,วัสดุที่ไม่เป็นเชิงเส้นสูงการพิจารณาก่อนหน้านี้ที่ไม่เหมาะสมเนื่องจากคุณสมบัติ phasematching เสียเปรียบของพวกเขา (เช่น ppln) สามารถใช้ในการประกาศโฟตอนเดี่ยวที่บริสุทธิ์ในช่วงความถี่กว้าง อ้างอิง
[1] b u'ren ค Silberhorn, r Erdmann, K banaszek, w p กริชผม Walmsley และเมตร ก. Raymer,"รุ่นที่บริสุทธิ์ของรัฐ wavepackets เดียวโฟตอนโดยการเตรียมความพร้อมตามเงื่อนไขที่เกิดขึ้นเอง downconversion ตัวแปร" เลเซอร์ 15 ตัวอักษรฟิสิกส์ 146
(2005). [2]
เมตร ค บูธเมตร atature, กรัม di Guiseppe, โวล sergienko ข e ซาเลห์และเมตร ค Teich, "โต้แพร่กระจายเข้าไปพัวพันกับโฟตอนจากท่อนำคลื่นที่มีธาตุเชิงเส้น" การทบทวนทางกายภาพ 66 023815 (2002)
[3] คcanalias และโวล pasiskevicius "oscillator พารา mirrorless" แน็ตโฟตอน 1 (8), 459-462 (2007)
2 (2007)

การแปล กรุณารอสักครู่..

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:[สำเนา]

คัดลอก!

เชิงควอนตัมแสง (LOQC) การใช้งานแผน เช่นโฟตอนเดี่ยวควอนตัมประตู ต้องการแหล่งที่มาของ pure.single photons แหล่งเช่นโฟตอนเดี่ยวอาจถูกรับรู้ผ่านโฟตอนคู่สร้าง โดยพาราเมตริก downconversion
(PDC) ใน photons ปั๊มนี้กระบวนการภายในกลางกับผุ c (2) -nonlinearity ใน photons สอง
labelled idler และสัญญาณโดยทั่วไป ความสัมพันธ์เราหมายเลขระหว่างเขตข้อมูลผลลัพธ์ได้เฮรัลด์ exploited.to การดำรงอยู่ของโฟตอนหนึ่งโดยตรวจหาพันธมิตร อย่างไรก็ตาม ความบริสุทธิ์ของเรา heralded ถูกจำกัด โดยความสัมพันธ์ภายในแต่ละคู่โฟตอนที่เกิดจากการอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัมระหว่างปั๊ม สัญญาณ และ idler photons มันได้ถูกแสดงว่า อาจตัดความสัมพันธ์เหล่านี้ โดยการกรองคู่โฟตอนสร้างสเปกตรัม หรือกลุ่มความเร็วจับคู่ [1] อัตราประสิทธิภาพ downconversion สามารถมากมาก โดย waveguided PDC แต่เพื่อสร้าง separable โฟตอนที่จับคู่ใน waveguides แบนด์วิธแคบมากกรองจำเป็น หรือสร้างคู่โฟตอนจะจำกัดความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงมากและวัสดุ โดยการจับคู่ของกลุ่มความเร็ว ที่นี่เราเสนอวิธีการใหม่ของ heralding photons เดียวบริสุทธิ์โดยใช้ waveguided PDC กับ counterpropagting โฟตอนคู่ [2]: หนึ่งเดินทาง ด้วยแสงปั๊มอื่น ๆ ขณะ backpropagating ต่อต้นเลเซอร์ (ฟิก 1(a)) ความยาวคลื่นของโฟตอนคู่สร้าง สามารถอิสระวิศวกรรม โดย microstructured งวด poling [3] ของตัว c (2) -nonlinearity ของผลึกและความยาวคลื่นเหมาะสมท่านปั๊ม ตั้งค่านี้มีประโยชน์ลึกซึ้งกว่าวิธีทั่วไปการสร้างคู่โฟตอน copropagating คำนวณของเราเปิดเผยว่า คู่เราสร้างดำเนินสัมพันธ์สเปกตรัมน้อยภายในแต่ละคู่โฟตอน (Fig. 1(b)) นอกจากนี้ separability คู่โฟตอนขึ้นเป็นเกือบอิสระที่ท่านวัสดุและความยาวคลื่นระบอบ จาก 800 nm (เครื่องตรวจจับมีประสิทธิภาพสูงสุด) กับ 1550 nm (ความยาวคลื่น มีการสูญเสียน้อยที่สุดในเส้นใยแสง) สุดท้าย เรา backpropagating จะแสดงแบนด์วิดท์ที่แคบมาก
เหมาะสำหรับส่งข้อมูลทางไกลในเส้นใยแสง ปั๊มโฟตอนโฟตอนโฟตอน idler สัญญาณ
waveguide ชิ Fig. 1 สเปกตรัม (a) ความถี่ (ข) Separable ตั้งค่า PDC มันสัญญาณ downconverted และคู่โฟตอน idler
เรานำเสนอการรักษาทฤษฎีของ counterpropagating PDC และการวิเคราะห์เชิงตัวเลขของความบริสุทธิ์ทำได้สำหรับวัสดุที่แตกต่างกันและช่วงความยาวคลื่น ศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่า ในระบอบใหม่นี้ของ PDC, counterpropagating สามารถใช้วัสดุที่ไม่เชิงเส้นสูงก่อนหน้านี้ ถือว่าไม่เหมาะสมเนื่องจากคุณสมบัติ phasematching ร้าย (เช่น PPLN) เกริ่น photons เดียวบริสุทธิ์ผ่านช่วงความถี่กว้าง อ้างอิง
U'Ren เกิดอ. [1] C. Silberhorn, R. Erdmann คุณ Banaszek, W. P. Grice, I. A. Walmsley และ M. G. Raymer "รุ่น Wavepackets โฟตอนเดี่ยว Pure รัฐตามเงื่อนไขเตรียมตาม Downconversion อยู่พาราเมตริก" เลเซอร์ฟิสิกส์อักษร 15, 146
(2005) .
[2] M. C. บูธ M. Atature, G. Di Guiseppe, A. V. Sergienko, A. B. E. ศอลิห และ M. C. Teich, "Counter-propagating เกี่ยว photons จาก waveguide กับ nonlinearity ประจำงวด" ทบทวนจริง A 66 023,815 (2002)
[3] c Canalias และ Pasiskevicius V., "Mirrorless พาราเมตริก oscillator" โฟตอน Nat 1(8), 459-462 (2007)
2 (2007)

การแปล กรุณารอสักครู่..

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:[สำเนา]

คัดลอก!

แผนร่างการทำงาน( Schemes )ตามแนวยาวออปติคอลไดรฟ์ควอนตัมคอมพิวเตอร์( loqc )เช่นประตูควอนตัมโฟตอนเดียวต้องมีแหล่งที่มาของบริสุทธิ์.โฟตอนเดียว แหล่งโฟตอนเดียวนั้นอาจทำให้เป็นจริงโดยผ่านทางรุ่นคู่โฟตอนโดยต้องการแบบ shelving downconversion
(ให้ตรงกันโดย PDC ) ในขั้นตอนนี้ ภายใน ปั๊มก็ฟันผุขนาดกลางพร้อมด้วยค( 2 ) - nonlinearity ที่เข้าไปในทั้งสองก็
โดยทั่วไปแล้วคนขี้เกียจและมีป้ายสัญญาณความสัมพันธ์กันระหว่างหมายเลขโฟตอนที่ระหว่างฟิลด์ส่งผลให้สามารถใช้ประโยชน์ในการป่าวประกาศการดำรงอยู่ของหนึ่งโฟตอนโดยการตรวจจับของคู่ค้า แต่ถึงอย่างไรก็ตามความบริสุทธิ์ผุดผ่องของโฟโตเซลล์โฟตอน heralded ถูกจำกัดโดยสัมพันธ์เชิง ภายใน คู่แต่ละโฟตอนเกิดขึ้นจากการอนุรักษ์พลังงานและแรงขับเคลื่อนระหว่างปั๊มโฟตอนสัญญาณและคนขี้เกียจมีการแสดงให้เห็นว่าสัมพันธ์เชิงเหล่านี้อาจจะถูกยกเลิกไปด้วยความยาวคลื่นการกรองของคู่โฟตอนถูกสร้างขึ้นหรือโดยตรงกับความเร็วกลุ่ม[ 1 ] อัตรา downconversion มีผลบังคับใช้จะสามารถได้ดียิ่งขึ้นโดย pdc. waveguided แต่ถึงอย่างไรก็ตามในการสั่งซื้อเพื่อสร้างเป็นคู่โฟตอนสามารถแยกได้ในท่อนำคลื่น ภายในทั้งแบนด์วิดธ์ของแชนเนล:แผ่นกรองแคบๆเป็นอย่างมากมีความต้องการหรือรุ่นใหม่คู่โฟตอนที่มีจำนวนจำกัดในการใช้วัสดุและความยาวคลื่นที่ใช้เฉพาะเป็นอย่างมากโดยความเร็วที่ตรงกันกลุ่ม ณที่นี่เราจะเสนอวิธีการใหม่ของส่อแสดงโฟตอนเดียวบริสุทธิ์โดยการใช้ให้ตรงกันโดย PDC waveguided พร้อมด้วย counterpropagting โฟตอน - คู่[ 2 ]หนึ่งเดินทางพร้อมด้วยคานไม้ที่ปั๊มในขณะที่คนอื่นๆที่เป็นเลเซอร์ backpropagating ต่อแหล่งที่มาที่(รูปที่1 ( a )) ความยาวคลื่นที่ใช้ที่ของความเป็นคู่โฟตอนถูกสร้างขึ้นนี้จะสามารถทำได้อย่างอิสระได้รับการออกแบบโดย microstructured เป็นระยะๆ poling [ 3 ]ของค( 2 ) - nonlinearity ของคริสตัลและความยาวคลื่นที่ปั๊มได้อย่างเหมาะสมที่เลือก การตั้งค่านี้มีประโยชน์อย่างลึกซึ้งมากกว่าวิธีการโดยทั่วไปของการสร้างคู่ copropagating โฟตอนการคำนวณขนาดของแหล่งจ่ายไฟของเราแสดงให้เห็นว่าโฟโตเซลล์โฟตอนเป็นคู่สร้างขึ้นที่พกพาสัมพันธ์เชิงวัตถุน้อยที่สุดในแต่ละคู่โฟตอน(รูปที่ 1 ( B )) ยิ่งไปกว่านั้นยังสามารถแยกได้ของคู่โฟตอนที่สร้างเกือบจะเป็นอิสระจากการปกครองระบอบความยาวคลื่นและวัสดุที่เลือกจาก 800 nm (สถานที่ซึ่งอุปกรณ์ตรวจจับจะมี ประสิทธิภาพ มากที่สุด)เพื่อ 1550 nm (ความยาวคลื่นที่มีการสูญเสียน้อยที่สุดในไฟเบอร์ออปติก)สุดท้ายคือโฟโตเซลล์โฟตอน backpropagating จะจัดแสดงนิทรรศการแบนด์วิดธ์แคบๆ
ซึ่งจะช่วยเป็นอย่างมากที่ดีเยี่ยมเหมาะสำหรับการส่งสัญญาณระยะไกลในรูปเส้นใยเครื่องปั๊มโฟตอนคนขี้เกียจโฟตอนโฟโตเซลล์โฟตอน
ท่อนำคลื่นสัญญาณชิปออปติคอลไดรฟ์ 1 ( a )ซึ่งมีลักษณะเป็นแผนให้ตรงกันโดย PDC ตั้งค่า( B )ความถี่ของสัญญาณ downconverted สามารถแยกได้และคนขี้เกียจคู่โฟตอน
เรามีการบำบัดทางทฤษฎีของ counterpropagating ให้ตรงกันโดย PDC และการวิเคราะห์เป็นตัวเลขของความบริสุทธิ์ใช้งานได้ดีที่สุดสำหรับช่วงความยาวคลื่นและวัสดุต่างๆกัน การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าในระบอบการปกครองใหม่นี้ให้ตรงกันโดย PDC counterpropagatingเป็นวัสดุ nonlinear ก่อนหน้านี้ได้รับการพิจารณาให้มีคุณสมบัติไม่เหมาะสม phasematching ไม่เอื้อ(เช่น ppln )สามารถใช้ในการป่าวประกาศโฟตอนเดียวบริสุทธิ์มากกว่าช่วงความถี่ที่กว้าง การอ้างอิง
[ 1 ] A . B . C . U ' REN silberhorn erdmann K . R . banaszek grice . W . p . I . A . walmsley และ M . G . raymer"รุ่นของ pure-state single-photon wavepackets โดยมีเงื่อนไขการเตรียมการโดยขึ้นอยู่กับตนเองต้องการแบบ shelving downconversion "เลเซอร์ฟิสิกส์ตัวอักษร 15 , 146
( 2005 )..
[ 2 ]. M . C .บูธ, M . atature , G . di guiseppe , a . V sergienko , B . E . A . saleh ,และ. M . C . teich ," Counter - แพร่กระจายจากที่พัวพันก็เป็นระยะๆด้วยท่อนำคลื่น nonlinearity "ทาง กายภาพ การตรวจสอบ 66 023,815 ( 2002 )
[ 3 ].canalias และ V pasiskevicius " mirrorless Parametric เครื่องก่อกระแสไฟฟ้าสลับ"สแตนเลสสตีโฟตอน 1 ( 8 ) 459-462 ( 2007 )
2 ( 2007 )

การแปล กรุณารอสักครู่..

ภาษาอื่น ๆ

การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.