[論文レビュー] Integrated micro-comb sources for quantum optical applications

Michael Kues, Christian Reimer+5 more|arXiv (Cornell University)|Jan 8, 2020

Advanced Fiber Laser Technologies参考文献 127被引用数 82

ひとこと要約

この論文はエネルギー時間エンタングルド光周波数コームの進展と、光子集積とテレコム部品が量子技術のスケーラブルな量子状態制御を可能にする方法を検討します。

ABSTRACT

A key challenge for quantum science and technology is to realise large-scale, precisely controllable, practical systems for non-classical secured communications, metrology and ultimately meaningful quantum simulation and computation. Optical frequency combs represent a powerful approach towards this, since they provide a very high number of temporal and frequency modes which can result in large-scale quantum systems. The generation and control of quantum optical frequency combs will enable a unique, practical and scalable framework for quantum signal and information processing. Here, we review recent progress on the realization of energy-time entangled optical frequency combs and discuss how photonic integration and the use of fiber-optic telecommunications components can enable quantum state control with new functionalities, yielding unprecedented capability.

研究の動機と目的

• 通信、計測、計算のための大規模で制御可能な量子系の開発を動機づける。
• 光周波数コームが量子処理において多くの時間モードと周波数モードを提供する方法を評価する。
• 実用的な量子状態制御を実現する光子集積と通信部品の役割を分析する。

提案手法

• エネルギー時間エンタングルド光周波数コームの実現に関する最近の実験的進展を調査する。
• マイクロコームを光ファイバー型通信部品と組み合わせる光子集積戦略を論じる。
• 統合コーム源とテレコム機器によって実現される量子状態制御のアプローチを評価する。
• 統合マイクロコームプラットフォームによって可能になる潜在的な機能と能力を強調する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 エネルギー時間エンタングルド光周波数コームの実現においてどのような進展がありましたか？
• RQ2 光子集積とテレコム部品は新しい量子状態制御機能をどのように実現できるでしょうか？
• RQ3 統合マイクロコーム源は量子情報処理にどのような実用的な能力を提供しますか？

主な発見

• エネルギー時間エンタングルド光周波数コームは顕著な実験的進展を示してきました。
• 光子集積とテレコム部品は量子状態制御の新機能を可能にする可能性があります。
• 統合マイクロコームプラットフォームは量子情報処理において前例のない能力をもたらす可能性があります。