Multiplexage temporel et spatial actif des photons

GJ Mendoza et al.

Abstrait

La maturation de nombreuses technologies photoniques, des composants individuels aux circuits de nouvelle génération au niveau système, exigera un contrôle actif exceptionnel des états complexes de la lumière. Un exemple frappant est celui de la technologie photonique quantique µm : bien que les processus à photon unique soient souvent probabilistes, il a été démontré théoriquement que des opérations d'anticipation rapides et adaptatives suffisent à assurer la mise à l'échelle. Nous utilisons ici des composants optiques simples, disponibles dans le commerce, pour démontrer le multiplexage actif – un réacheminement adaptatif vers des modes uniques – de huit « bins » de photons uniques provenant d'une source annoncée. Contrairement à d'autres implémentations possibles, qui peuvent s'avérer coûteuses en ressources ou engendrer des délais temporels, notre nouvelle configuration exploite les avantages des degrés de liberté temporels et spatiaux, permettant une augmentation significative de la probabilité d'émission de photons uniques. Cette approche est susceptible d'être employée dans les futurs multiplexeurs de photons quasi-déterministes, avec des améliorations attendues dans la technologie photonique quantique µm intégrée.