シングルフォトン電気光学変調

単光子の波動関数は通常「波パケット」である。しかし理論的には、光子を直接検出しない限り、その波動関数を複雑な形状に操作することができる。科学者たちのzuiは単一光子をフィルタリングすることができるので、波パケットの周波数範囲を狭くすることができる。しかし、光子波パケットの時間依存性を変更することはさらに困難であり、光子がいつ
へんちょうき件のうち、それを変更するには時間がかかります。もつれ光子のペアの典型的な波パケット時間は10分の1ピコ秒しかなく、これは従来技術では短すぎる。
現在は状況が変わり、米スタンフォード大学の科学者はもつれ光子波パケットを生成し、時間は1マイクロ秒近くになった。彼らは従来の「スローライト」または「電磁誘導透明」と呼ばれる技術を用いて単
フォトン変調。まず、ルビジウムガス中にわずかに周波数の異なる光子のペアを発生させた。周波数の低い光子は従来の光に近い速度でガス中を進行するが、周波数の高い光子はルビジウムとの相互作用のため、光速の約1/1000の速度で移動する。に
電気光学変調器で、高速移動光子の検出により、低速移動光子の到達時間が識別される。波パケットを直接測定することは不可能であるため、科学者は同じ光子を大量に探査し、300ナノ秒周期ごとに光子が検出器に現れる確率パターンを描いた。これらの図では、単一光子波パケットが2つの50ナノ秒長の正方形パルスに整形されていることを示しています。彼らもガウス型と指数型の波パケットを生み出した。従来は特別なパケット形状を得るために、特殊な容器に単一光子を発生させていた。でも今は
電気光学変調器より高い制御レベルを提供します。この仕事は基礎と応用の両面で重要性があり、量子暗号術にも応用でき、量子コンピュータメモリにも応用できる。
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