Limits on the heralding efficiencies and spectral purities of spectrally filtered single photons from photon-pair sources
Notice bibliographique
Résumé
Photon pairs produced by parametric down-conversion or four-wave mixing can interfere with each other in multiport interferometers or carry entanglement between distant nodes for use in entanglement swapping. This requires the photons to be spectrally pure to ensure good interference and have high heralding efficiency to know accurately the number of photons involved and to maintain high rates as the number of photons grows. Spectral filtering is often used to remove noise and define spectral properties. For heralded single photons high purity and heralding efficiency are possible by filtering the heralding arm, but when both photons in typical pair sources are filtered, we show that the heralding efficiency of one or both of the photons is strongly reduced even by ideal spectral filters with 100% transmission in the passband: any improvement in reduced-state spectral purity from filtering comes at the cost of lowered heralding efficiency. We consider the fidelity to a pure, lossless single photon, symmetrize it to include both photons of the pair, and show this quantity is intrinsically limited for sources with spectral correlation. We then provide a framework for this effect for benchmarking common photon-pair sources and present an experiment where we vary the photon filter bandwidths and measure the increase in purity and corresponding reduction in heralding efficiency.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».