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導波路量子回路における多光子絡み合いの操作

Nature Photonics 3, 6 doi: 10.1038/nphoton.2009.93

<p>オンチップ・フォトニック集積回路は、量子技術の実現に向けた、また量子光学におけるさらなる進歩に不可欠である。今回我々は、単一光子状態と多光子絡み合いを直接チップ上で精密に制御することについて報告する。我々は、抵抗素子を用いた集積光位相制御を利用して、経路をエンコードしたキュービットの状態を操作し、98.2 ± 0.3&percnt;の干渉コントラストを観測している。導波路回路で発生した二光子および三光子絡み合い状態の干渉縞を観測することによって、集積量子計測技術が実証された。干渉縞の干渉コントラストはそれぞれ97.2 ± 0.4&percnt;および92 ± 4&percnt;であり、標準的な量子限界を克服するのに十分である。最後に、我々は、量子干渉の程度を連続的かつ正確に調整する再構成可能な回路を実証し、最高明瞭度98.2 ± 0.9&percnt;を得ている。これらの結果は、単一光子だけでなくあらゆる量子状態の光に対して、完全に再構成可能な適応型フォトニック量子回路の可能性を開くものである。</p>
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