[论文解读] 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 82

一句话总结

本文综述能量-时间纠缠的光学频率梳的发展，以及光子集成和电信组件如何实现可扩展的量子态控制，以用于量子技术。

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.

研究动机与目标

• 推动用于通信、计量学和计算的大规模、可控量子系统的发展。
• 评估光学频率梳如何为量子处理提供大量的时域和频域模态。
• 分析光子集成和电信组件在实现实用量子态控制中的作用。

提出的方法

• 综述实现能量-时间纠缠光学频率梳的最新实验进展。
• 讨论将微型梳与光纤电信组件结合的光子集成策略。
• 评估由集成梳源与电信工具所实现的量子态控制方法。
• 突出集成微梳平台能够提供的潜在功能与能力。

实验结果

研究问题

• RQ1 在实现能量-时间纠缠光学频率梳方面取得了哪些进展？
• RQ2 光子集成和电信组件如何使新的量子态控制功能成为可能？
• RQ3 集成微梳源在量子信息处理方面提供了哪些实际能力？

主要发现

• 能量-时间纠缠的光学频率梳已经取得显著的实验进展。
• 光子集成和电信组件能够实现量子态控制的新功能。
• 集成微梳平台有潜力在量子信息处理方面带来前所未有的能力。