SPONTANEOUS PARAMETRIC DOWN-CONVERSION IN BIAXIAL CRYSTALS: PECULIARITIES OF THE POLARIZATION STATE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A consistent analysis of the quantum state of polarization of SPDC radiation is presented and the peculiarities of the quantum state of polarization of SPDC in biaxial nonlinear optical crystals are considered. It is shown that the SPDC polarization deviation angle can exceed 15°, and the angle between the signal and idler wave vectors D can exceed 30°. Estimates of the curvature of the cone formed by SPDC radiation in biaxial crystals are also given. The influence of SPDC polarization deviation in a non-collinear mode on the entanglement of biphoton states generated by a double-crystal scheme is analyzed, it is shown that Tangle of the generated quantum state can deteriorate by 6%, and conditions are identified under which entanglement can be completely restored.

About the authors

D. N. Frolovtsev

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics

Author for correspondence.
Email: dfrolovtsev@gmail.com
Russian Federation, 119991, Moscow

S. A Magnitskiy

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics

Email: dfrolovtsev@gmail.com
Russian Federation, 119991, Moscow

References

  1. Д. Н. Клышко, Письма в ЖЭТФ 6, 490 (1967)
  2. C. Zhang et al., Adv. Quant. Technol. 4, 2000132 (2021).
  3. S. V. Vintskevich, D. A. Grigoriev, and M. V. Fedorov, Laser Phys. Lett. 16, 065203 (2019).
  4. G. Brida, M. Genovese, and M. Gramegna, Laser Phys. Lett. 3, 115 (2005).
  5. A. N. Penin and A. V. Sergienko, Appl. Opt. 30, 3582 (1991).
  6. П. П. Гостев, Д. П. Агапов, А. В. Демин, Измерительная техника 12, 27 (2018)
  7. P. A. Prudkovskii, P. A. Safronenkov, and G. Kh. Kitaeva, Opt. Lett. 47, 4842 (2022).
  8. J. Matthews, X.-Q. Zhou, H. Cable et al., NPJ Quant. Inf. 2, 1 (2016).
  9. C. Couteau, Contemp. Phys. 59, 291 (2018).
  10. D. Bouwmeester, J.-W. Pan, M. Daniell et al., Phys. Rev. Lett. 82, 1345 (1999).
  11. H.-S. Zhong, Y. Li, W. Li et al., Phys. Rev. Lett. 121, 250505 (2018).
  12. P.-G. Kwiat, E. Waks, and A. G. White, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
  13. C. E. Kuklewicz, M. Fiorentino, G. Messin et al., Phys. Rev. A 69, 013807 (2004).
  14. F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and T. Kim, Laser Phys. 16, 1517 (2006).
  15. M. Barbieri, C. Cinelli, F. de Martini et al., Laser Phys. 16, 1439 (2006).
  16. K. A. Kuznetsov, E. I. Malkova, and R. V. Zakharov, Phys. Rev. A 101, 053843 (2020).
  17. К. Г. Катамадзе, С. П. Кулик, ЖЭТФ 139, 26 (2011)
  18. N. A. Borshchevskaya, F. Just, K. G. Katamadze et al., Laser Phys. Lett. 16, 085207 (2019).
  19. М. В. Чехова, О. А. Шумилкина, Письма в ЖЭТФ 91, 718 (2010)
  20. R. Rangarajan, L. E. Vicent, A. B. U’Ren, and P. G. Kwiat, J. Mod. Opt. 58, 318 (2011).
  21. M. V. Fedorov, Phys. Rev. A 93, 033830 (2016).
  22. M. Reichert, H. Defienne, and J. W. Fleischer, Scientific Reports 8, 7925 (2018).
  23. F. Just, A. Cavanna, M. V. Chekhova, and G. Leuchs, New J. Phys. 15, 083015 (2013).
  24. D. N. Frolovtsev and S. A. Magnitskiy, Phys. Wave Phenomena 25, 180 (2017).
  25. D. N. Frolovtsev and S. A. Magnitskiy, EPJ Web of Conf. 220, 03016 (2019).
  26. A. Migdall, JOSA B 14, 1093 (1997)
  27. Д. Ю. Степанов, В. Д. Шигорин, Г. П. Шипуло, КЭ 11, 1957 (1984)
  28. J. Q. Yao and T. S. Fahlen, J. Appl. Phys. 55, 65 (1984).
  29. N. Boeuf, D. A. Branning, I. Chaperot et al., Opt. Eng. 39, 1016 (2000).
  30. G.-W. Huo, T.-Y. Zhan, R.-G. Wan et al., Proc. SPIE 8333, 261 (2012).
  31. R. Akbari and Major, Laser Phys. 23, 035401 (2013).
  32. A. S. Chirkin, P. P. Gostev, D. P. Agapov, and S. A. Magnitskiy, Laser Phys. Lett. 15, 115404 (2018).
  33. S. A. Magnitskiy, D. P. Agapov, and A. S. Chirkin, Opt. Lett. 47, 754 (2022).
  34. Д. А. Балакин, А. В. Белинский, ЖЭТФ 160, 35 (2021)
  35. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Электродинамика сплошных сред, Гостехиздат, Москва (1957)
  36. М. Борн, Э. Вольф, Основы оптики, Наука, Москва (1973)
  37. В. Г. Дмитриев, Л. В. Тарасов, Прикладная нелинейная оптика, Физматлит, Москва (2004)
  38. E. Kreuzig, Advanced Engineering Mathematics, Willey (1972).
  39. Л. А. Кривицкий, С. П. Кулик, Г. А. Масленников, М. В. Чехова, КЭ 35, 69 (2005)
  40. E. W. Weisstein, Rotation Matrix, Wolfram Research (2003).
  41. Л. Мандель, Э. Вольф, Оптическая когерент- ность и квантовая оптика, Физматлит, Москва (2000)
  42. K. Kato, IEEE J. Quant. Electron. 22, 1013 (1986).
  43. H. Hellwig, J. Liebertz, and L. Bohaty´, J. Appl. Phys. 88, 240 (2000).
  44. D. N. Frolovtsev and S. A. Magnitskiy, Proc. of ICLO, 1 (2020).
  45. W. K. Wooters, Quant. Inf. Comput. 1, 27 (2001).
  46. N. A. Peters, T.-C. Wei, and P. G. Kwiat, Phys. Rev. A 70, 052309 (2004).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».