搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

超短脉冲抽运下频率一致纠缠光源量子特性实验研究

张羽 权润爱 白云 侯飞雁 刘涛 张首刚 董瑞芳

超短脉冲抽运下频率一致纠缠光源量子特性实验研究

张羽, 权润爱, 白云, 侯飞雁, 刘涛, 张首刚, 董瑞芳
PDF
导出引用
  • 利用自发参量下转换过程产生的频率纠缠光源在量子信息处理及相关领域中 具有十分重要的应用. 本文利用中心波长为792 nm, 脉冲宽度小于20 fs的脉冲激光源抽运满足II类准相位 匹配条件的周期极化磷酸氧钛钾晶体, 实验产生了偏振相互正交的频率一致纠缠光子对. 基于Hong-Ou-Mandel干涉仪的二阶量子符合干涉装置, 测量到该纠缠双光子对的干涉可见度约为42%, 表明其频率不可分特性较理想频率一致纠缠光源大大降低. 通过理论分析给出, 由于超短脉冲光源对应的宽频谱带宽影响, 相位匹配函数中的高阶色散项不再忽略, 从而导致纠缠光子对的频率不可分性减弱. 进一步利用实验参数给出的数值模拟结果与实验结果符合, 证实了脉冲抽运源带宽对频率一致纠缠光源的量子不可分特性的影响.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重大仪器专项(批准号: Y133ZK1101);国家自然科学基金(批准号: 11174282); 中国科学院西部之光计划重点项目(批准号: 中科院人教字(2011)180号);中国科学院科技创新交叉与合作团队课题(批准号: 中科院人教字[2012]119号)和 瞬态光学与光子技术国家重点实验室开放基金资助的课题.
    [1]

    Bouwmeester D, Ekert A, Zeilinger A 2000 The Physics of Quantum Information: Quantum Cryptography, Quantum Teleportation, Quantum Computation (Berlin: Springer-Verlag)

    [2]

    Bennett C H, Brassard G, Crépeau C, Jozsa R, Peres A, Wootters W K 1993 Phys. Rev. Lett. 70 1895

    [3]

    Bouwmeester D, Pan J W, Mattle K, Eibl M, Weinfurter H, Zeilinger A 1997 Nature 390 575

    [4]

    KimY H, Kulik S P, Shih Y H 2001 Phys. Rev. Lett. 86 1370

    [5]

    Ekert A K 1991 Phys. Rev. Lett. 67 661

    [6]

    Jennewein T, Simon C, Weihs G, Weinfurter H, Zeilinger A 2000 Phys. Rev. Lett. 84 4729

    [7]

    Gisin N, Ribordy G, Tittel W, Zbinden H 2002 Rev. Mod. Phys. 74 145

    [8]

    Tittel W, Brendel J, Zbinden H, Gisin N 2000 Phys. Rev. Lett. 84 4737

    [9]

    Naik D S, Peterson C G, White A G, Berglund A J, Kwiat P G 2000 Phys. Rev. Lett. 84 4733

    [10]

    Bennett C H, DiVincenzo D 2000 Nature 404 247

    [11]

    Ralph T C, Gilchrist A, Milburn G J, Munro W J, Glancy S 2003 Phys. Rev. A 68 042319

    [12]

    Lund A P, Ralph T C, Haselgrove H L 2008 Phys. Rev. Lett. 100 030503

    [13]

    Marek P, Fiurasek J 2010 Phys. Rev. A 82 014304

    [14]

    Tipsmark A, Dong R, Laghaout A, Marek P, Jezek M, Andersen U L 2011 Phys. Rev. A 84 050301(R)

    [15]

    Pittman T B, Shih Y H, Strekalov D V, Sergienko A V 1995 Phys. Rev. A 52 R3429

    [16]

    Altman A R, Köpl K G, Corndorf E, Kumar P, Barbosa G A 2005 Phys. Rev. Lett. 94 123601

    [17]

    Erkmen B I, Shapiro J H 2009 Phys. Rev. A 79 023833

    [18]

    Brendel J, Gisin N, Tittel W, Zbinden H 1999 Phys. Rev. Lett. 82 2594

    [19]

    Giovannetti V, Lloyd S, Maccone L 2004 Science 306 1330

    [20]

    Hong C K, Ou Z Y, Mandel L 1987 Phys. Rev. Lett. 59 2044

    [21]

    Steinberg A M, Kwiat P G, Chiao R Y 1992 Phys. Rev. A 45 6659

    [22]

    Giovannetti V, Lloyd S, Maccone L 2001 Phys. Rev. Lett. 87 117902

    [23]

    Bahder T B, Golding W M 2004 7th International Conference on Quantum, Communication Glasgow, UK, July 25-29, 2004 p395

    [24]

    Valencia A, Scarcelli G, Shih Y 2004 Appl. Phys. Lett. 85 2635

    [25]

    Abouraddy A F, Nasr M B, Saleh B E A, Sergienko A V, Teich M C 2002 Phys. Rev. A 65 053817

    [26]

    Sergienko A V, Saleh B E A, Teich M C 2004 Opt. Lett. 29 2429

    [27]

    Nasr M B, Saleh B E A, Sergienko A V, Teich M C 2003 Phys. Rev. Lett. 91 083601

    [28]

    Nasr M B, Carrasco S, Saleh B E A, Sergienko A V, Teich M C, Torres J P, Torner L, Hum D S, Fejer M M 2008 Phys. Rev. Lett. 100 183601

    [29]

    Giovannetti V, Maccone L, Shapiro J H, Wong F N C 2002 Phys. Rev. Lett. 88 183602

    [30]

    Giovannetti V, Maccone L, Shapiro J H, Wong F N C 2002 Phys. Rev. A 66 043813

    [31]

    Kuzucu O, Fiorentino M, Albota M A, Wong F C, Kartner F X 2005 Phys. Rev. Lett. 94 083601

    [32]

    Fradkin K, Arie A, Skliar A, Rosenman G 1999 Appl. Phys. Lett. 74 914

    [33]

    Fan T Y, Huang C E, Hu B Q, Eckardt R C, Fan Y X, Byer R L, Feigelson R S 1987 Appl. Opt. 26 2390

    [34]

    Emanueli S, Arie A 2003 Appl. Opt. 42 6661

  • [1]

    Bouwmeester D, Ekert A, Zeilinger A 2000 The Physics of Quantum Information: Quantum Cryptography, Quantum Teleportation, Quantum Computation (Berlin: Springer-Verlag)

    [2]

    Bennett C H, Brassard G, Crépeau C, Jozsa R, Peres A, Wootters W K 1993 Phys. Rev. Lett. 70 1895

    [3]

    Bouwmeester D, Pan J W, Mattle K, Eibl M, Weinfurter H, Zeilinger A 1997 Nature 390 575

    [4]

    KimY H, Kulik S P, Shih Y H 2001 Phys. Rev. Lett. 86 1370

    [5]

    Ekert A K 1991 Phys. Rev. Lett. 67 661

    [6]

    Jennewein T, Simon C, Weihs G, Weinfurter H, Zeilinger A 2000 Phys. Rev. Lett. 84 4729

    [7]

    Gisin N, Ribordy G, Tittel W, Zbinden H 2002 Rev. Mod. Phys. 74 145

    [8]

    Tittel W, Brendel J, Zbinden H, Gisin N 2000 Phys. Rev. Lett. 84 4737

    [9]

    Naik D S, Peterson C G, White A G, Berglund A J, Kwiat P G 2000 Phys. Rev. Lett. 84 4733

    [10]

    Bennett C H, DiVincenzo D 2000 Nature 404 247

    [11]

    Ralph T C, Gilchrist A, Milburn G J, Munro W J, Glancy S 2003 Phys. Rev. A 68 042319

    [12]

    Lund A P, Ralph T C, Haselgrove H L 2008 Phys. Rev. Lett. 100 030503

    [13]

    Marek P, Fiurasek J 2010 Phys. Rev. A 82 014304

    [14]

    Tipsmark A, Dong R, Laghaout A, Marek P, Jezek M, Andersen U L 2011 Phys. Rev. A 84 050301(R)

    [15]

    Pittman T B, Shih Y H, Strekalov D V, Sergienko A V 1995 Phys. Rev. A 52 R3429

    [16]

    Altman A R, Köpl K G, Corndorf E, Kumar P, Barbosa G A 2005 Phys. Rev. Lett. 94 123601

    [17]

    Erkmen B I, Shapiro J H 2009 Phys. Rev. A 79 023833

    [18]

    Brendel J, Gisin N, Tittel W, Zbinden H 1999 Phys. Rev. Lett. 82 2594

    [19]

    Giovannetti V, Lloyd S, Maccone L 2004 Science 306 1330

    [20]

    Hong C K, Ou Z Y, Mandel L 1987 Phys. Rev. Lett. 59 2044

    [21]

    Steinberg A M, Kwiat P G, Chiao R Y 1992 Phys. Rev. A 45 6659

    [22]

    Giovannetti V, Lloyd S, Maccone L 2001 Phys. Rev. Lett. 87 117902

    [23]

    Bahder T B, Golding W M 2004 7th International Conference on Quantum, Communication Glasgow, UK, July 25-29, 2004 p395

    [24]

    Valencia A, Scarcelli G, Shih Y 2004 Appl. Phys. Lett. 85 2635

    [25]

    Abouraddy A F, Nasr M B, Saleh B E A, Sergienko A V, Teich M C 2002 Phys. Rev. A 65 053817

    [26]

    Sergienko A V, Saleh B E A, Teich M C 2004 Opt. Lett. 29 2429

    [27]

    Nasr M B, Saleh B E A, Sergienko A V, Teich M C 2003 Phys. Rev. Lett. 91 083601

    [28]

    Nasr M B, Carrasco S, Saleh B E A, Sergienko A V, Teich M C, Torres J P, Torner L, Hum D S, Fejer M M 2008 Phys. Rev. Lett. 100 183601

    [29]

    Giovannetti V, Maccone L, Shapiro J H, Wong F N C 2002 Phys. Rev. Lett. 88 183602

    [30]

    Giovannetti V, Maccone L, Shapiro J H, Wong F N C 2002 Phys. Rev. A 66 043813

    [31]

    Kuzucu O, Fiorentino M, Albota M A, Wong F C, Kartner F X 2005 Phys. Rev. Lett. 94 083601

    [32]

    Fradkin K, Arie A, Skliar A, Rosenman G 1999 Appl. Phys. Lett. 74 914

    [33]

    Fan T Y, Huang C E, Hu B Q, Eckardt R C, Fan Y X, Byer R L, Feigelson R S 1987 Appl. Opt. 26 2390

    [34]

    Emanueli S, Arie A 2003 Appl. Opt. 42 6661

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1737
  • PDF下载量:  629
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-18
  • 修回日期:  2013-02-22
  • 刊出日期:  2013-07-05

超短脉冲抽运下频率一致纠缠光源量子特性实验研究

  • 1. 中国科学院国家授时中心, 中国科学院时间频率基准重点实验室, 西安 710600;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金重大仪器专项(批准号: Y133ZK1101)

    国家自然科学基金(批准号: 11174282)

    中国科学院西部之光计划重点项目(批准号: 中科院人教字(2011)180号)

    中国科学院科技创新交叉与合作团队课题(批准号: 中科院人教字[2012]119号)和 瞬态光学与光子技术国家重点实验室开放基金资助的课题.

摘要: 利用自发参量下转换过程产生的频率纠缠光源在量子信息处理及相关领域中 具有十分重要的应用. 本文利用中心波长为792 nm, 脉冲宽度小于20 fs的脉冲激光源抽运满足II类准相位 匹配条件的周期极化磷酸氧钛钾晶体, 实验产生了偏振相互正交的频率一致纠缠光子对. 基于Hong-Ou-Mandel干涉仪的二阶量子符合干涉装置, 测量到该纠缠双光子对的干涉可见度约为42%, 表明其频率不可分特性较理想频率一致纠缠光源大大降低. 通过理论分析给出, 由于超短脉冲光源对应的宽频谱带宽影响, 相位匹配函数中的高阶色散项不再忽略, 从而导致纠缠光子对的频率不可分性减弱. 进一步利用实验参数给出的数值模拟结果与实验结果符合, 证实了脉冲抽运源带宽对频率一致纠缠光源的量子不可分特性的影响.

English Abstract

参考文献 (34)

目录

    /

    返回文章
    返回