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周波数アップコンバージョンによる量子ドットからの通信帯域単一光子の量子変換

Nature Photonics 4, 11 doi: 10.1038/nphoton.2010.221

<p>量子情報の光ファイバー伝送のため通信帯域光子を利用する異種量子系と、操作と記憶のための近可視の定常系を統合するには、光の非古典的状態をある波長から別の波長に変換する必要がある。加えて、近赤外線の検出が困難であるため、1.3 µmの単一光子源を可視波長に変換することは、線形光量子計算に不可欠であろう。最近、周波数アップコンバージョンを通して単一光子パワーレベルで変換が行われたが、真の単一光子源ではまだ実証されていない。今回我々は、半導体量子ドットからの1.3 µmの誘発単一光子を、21（75）パーセントの全検出（内部変換）効率で、710 nmに変換している。我々は、アップコンバートされた信号が元の光の量子的特性を維持することを実証しており、二次強度相関<I>g</I><SUP>(2)</SUP>(<I>τ</I>)を得て、光場が<I>g</I><SUP>(2)</SUP>(0) &equals; 0.165 < 0.5の単一光子からなることを示している。</p>
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