基于双光子态的量子傅立叶变换的实验研究

报告题目：基于双光子态的量子傅立叶变换的实验研究

报告人：金锐博  教授

主持人：荆杰泰  教授

时间：2019-05-28 8:30

地点：理科大楼A814

报告人简介：

金锐博，博士，湖北省“楚天学者”计划楚天学子。2011年于日本东北大学获得博士学位，之后在日本东北大学及日本国立信息与通信研究机构（NICT）从事博士后工作。曾获日本文部省奖学金及NICT“优秀奖”。长期从事量子光学及量子信息的实验研究，主要工作包括基于KDP、PPKTP晶体的纯态单光子源、纠缠光源的制备；独立光子源的Hong-Ou-Mandel干涉、 NOON态干涉；双光子态频域-时域调控等。在Optica, Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. Appl., Phys. Rev. A, Opt. Express, Sci. Rep., Chin. Phys. Lett.等国内外著名期刊发表文章40余篇, 担任Scientific Reports期刊编委, 担任Optica, Opt. Express, Opt.Lett.等期刊审稿人。

报告内容简介：

基于自发参量下转换过程产生的双光子态是量子信息研究中常用的量子光源。双光子态的时域和频域特性与傅立叶变换紧密相关。本报告介绍我们在双光子态傅立叶变换方面的一些工作：(1) 双光子的差(合)频分布与其时域Hong-Ou-Mandel干涉(NOON态干涉)条纹分布是一对一维傅立叶变换关系, 该关系由扩展的维纳-辛钦定理描述[1]。(2) 双光子的联合频域分布(JSA)与其联合时域分布(JTA)之间是一对二维傅立叶变换关系，我们在实验中验证了时域分布与频域分布之间的时频对偶特性[2]。(3) 我们在实验上对二维频域空间中的双光子波包的频率和相位进行了调控, 通过测量双光子频谱分布和Hong-Ou-Mandel干涉来确认调控的效果, 该工作中使用的技术将为实现多光子波包整形、任意量子波形合成器奠定基础[3,4]。

References

[1] Rui-Bo Jin, Ryosuke Shimizu “Extended Wiener-Khinchin theorem for quantum spectral analysis” Optica 5, 93-98 (2018)

[2] Rui-Bo Jin, Takuma Saito, Ryosuke Shimizu “Experimental demonstration of time-frequency duality of biphotons” Physics Review Applied 10, 034011 (2018)

[3] Rui-Bo Jin, Ryoji Shiina, Ryosuke Shimizu, Quantum manipulation of biphoton spectral distributions in a 2D frequency space toward arbitrary shaping of a biphoton wave packet, Opt. Express 26, 21153 (2018)

[4] Rui-Bo Jin, Neng Cai, Ying Huang, Xiang-Ying Hao, Shun Wang, Fang Li, Hai-Zhi Song, Qiang Zhou, Ryosuke Shimizu “Theoretical investigation of a spectrally pure-state generation from isomorphs of KDP crystal at near-infrared and telecom wavelengths” Physics Review Applied 11.034067(2019)