

Методика измерений поляризационно-запутанных состояний бифотонов с помощью квантового томографа
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-10-21-27
Аннотация
Выполнен статистический анализ погрешностей томографических измерений поляризационно-запутанных состояний бифотонов, которые генерируются источниками на основе эффекта спонтанного параметрического рассеяния света. Детально проанализирован уровень квантовых флуктуаций в схеме совпадений, являющихся неустранимым источником погрешности томографических измерений. С помощью квантового томографа измерена матрица плотности квантового поляризационного состояния бифотонов в поляризационном состоянии Белла. Проведено сравнение инструментальных погрешностей с погрешностями, вызванными квантовыми флуктуациями. Показано, что нет никаких препятствий для создания томографического метрологического стенда, предназначенного для характеризации источников спонтанного параметрического рассеяния света, генерирующих поляризационно-запутанные бифотоны.
Об авторах
Д. Н. ФроловцевРоссия
Дмитрий Николаевич Фроловцев
Москва
С. А. Магницкий
Россия
Сергей Александрович Магницкий
Москва
А. В. Дёмин
Россия
Андрей Васильевич Дёмин
Москва
Список литературы
1. Kok P. et al., Reviews of ModernPhysics, 2007, vol. 79, no. 1, р. 135. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.79.135
2. Gisin N., Thew R., Nature Photonics, 2007, vol. 1, no. 3, р. 165. https://doi.org/10.1038/nphoton.2007.22
3. Kwiat P. G., Mattle K., Weinfurter H., Zeilinger A. et al., Physical Review Letters, 2005, vol. 75, р. 4337. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.75.4337
4. O’Brien J. L., Furusawa A., Vučković E., Nature Photonics, 2009, vol. 3, no. 12, р. 687. https://doi.org/10.1038/nphoton.2009.229
5. Магницкий С. А., Фроловцев Д. Н., Агапов Д. П. и др. Метрология одиночных фотонов для квантовых информационных технологий // Измерительная техника. 2017. № 3. С. 24–29. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2017-3-24-29
6. Sussman B. et al., Quantum Science and Technology, 2019, vol. 4, no. 2, 020503. https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab029d
7. Riedel M. et al., Quantum Science and Technology, 2019, vol. 4, no. 2, 020501. https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab042d
8. Monroe C., Raymer M. G., Taylor J., Science, 2019, vol. 364, no. 6439, рр. 440–442. https://doi.org/10.1126/science.aax0578
9. Yamamoto Y., Sasaki M., Takesue H., Quantum Science and Technology, 2019, vol. 4, no. 2, 020502. https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab0077
10. Raymer M. G., Monroe C., Quantum Science and Technology, 2019, vol. 4, no. 2, 020504. https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab0441
11. Клышко Д. Н. Фотоны и нелинейная оптика. М.: Наука, 1980. 254 с.
12. Клышко Д. Н. Когерентный распад фотонов в нелинейной среде // Письма в ЖЭТФ. 1967. Т. 6. № 1. С. 490–492.
13. Kwiat P. G., et al., Physical Review A, 1999, vol. 60, no. 2, R773. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.60.R773
14. Magnitskiy S., Frolovtsev D., Firsov V. et al., Journal of Russian Laser Research, 2015, vol. 36, no. 6, рр. 618–629. https://doi.org/10.1007/s10946-015-9540-x
15. Frolovtsev D. N., Magnitskiy S. A., Physics of Wave Phenomena, 2017, vol. 25, no. 3, рр. 180–184. https://doi.org/10.3103/S1541308X17030049
16. Фроловцев Д. Н., Магницкий С. А., Дёмин А. В. Квантовый томограф для измерения и характеризации бифотонных источников // Измерительная техника. 2020. № 4. С. 20–26. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-4-20-26
17. Гостев П. П., Агапов Д. П., Дёмин А. В. и др. Измерение квантовой эффективности счётчиков фотонов на базе лавинных фотодиодов методом спонтанного параметрического рассеяния с асимметричными по спектру каналами // Измерительная техника. 2018. № 12. С. 27–32. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2018-12-27-32
18. James D. F. V et al., Physical Review A, 2001, vol. 64, no. 5, 052312. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.64.052312
19. Гостев П. П., Магницкий С. А., Чиркин А. С. Обратная задача статистики фотоотсчётов. М.: Физический факультет МГУ, 2020.
20. Abate J. A., Kimble H. J., Mandel L., Physical Review A, 1976, vol. 14, no. 2, р. 788. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.14.788
21. Jozsa R., Journal of Modern Optics, 1994, vol. 41, no. 12, рр. 2315–2323. https://doi.org/10.1080/09500349414552171
Рецензия
Для цитирования:
Фроловцев Д.Н., Магницкий С.А., Дёмин А.В. Методика измерений поляризационно-запутанных состояний бифотонов с помощью квантового томографа. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2021;(10):21-27. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-10-21-27
For citation:
Frolovtsev D.N., Magnitskiy S.A., Demin A.V. The measurement method of the polarization-entangled states of biphotons using a quantum tomograph. Izmeritel`naya Tekhnika. 2021;(10):21-27. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-10-21-27