Multiplexación temporal y espacial activa de fotones

GJ Mendoza y otros.

Abstracto

La maduración de muchas tecnologías fotónicas, desde componentes individuales hasta circuitos a nivel de sistema de próxima generación, requerirá un control activo excepcional de estados complejos de luz. Un ejemplo destacado es la tecnología fotónica cuántica µm : si bien los procesos de fotón único suelen ser probabilísticos, se ha demostrado teóricamente que las operaciones de avance rápido y adaptativo son suficientes para permitir la escalabilidad. En este estudio, utilizamos componentes ópticos estándar sencillos para demostrar la multiplexación activa (redireccionamiento adaptativo a modos únicos) de ocho contenedores de fotón único desde una fuente preconcebida. A diferencia de otras posibles implementaciones, que pueden resultar costosas en términos de recursos o retrasos temporales, nuestra nueva configuración aprovecha las ventajas de los grados de libertad tanto temporales como espaciales, lo que permite un aumento significativo de la probabilidad de emisión de fotón único. Es probable que este enfoque se emplee en futuros multiplexores de fotones casi deterministas, con mejoras esperadas en la tecnología fotónica cuántica de µm integrada.