1個の光パルスからの光子1個の抽出

1個のパルスから光子を1個取り除くことは、光に対して行いうる最も基本的な操作の1つであり、量子通信と量子計算において、基本的な重要性と実用的な用途がある。これまで、光子抜き取り（photon subtraction）（この際、取り除かれた光子は検出されるため、不可逆的に失われる）は、低反射率ビームスプリッターを用いて、本質的に成功率の低い確率的方法で実行されてきた。今回我々は、入射パルスから光子を1個決定論的に抽出する方法を実証している。除去された光子は異なるモードに変換され、量子鍵配送プロトコルへの光子数分割攻撃など、他の目的に使用することが可能になる。我々の実現方法は、ナノファイバーと結合された微小共振器の近傍の単一原子との単一光子ラマン相互作用（SPRINT）を利用している。我々の今回の実現方法での単一光子抽出確率は、おおむね線形損失によって制限されるが、1に近い確率が現実的な実験パラメーターで達成できると思われる。