idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Quanta of light - photons - form the basis of quantum key distribution in modern cryptographic networks. Before the huge potential of quantum technology is fully realized, however, several challenges remain. A solution to one of these has now been found.
In a paper published in the journal Science, teams led by David Novoa, Nicolas Joly and Philip Russell report a breakthrough in frequency up-conversion of single photons, based on a hollow-core photonic crystal fibre (PCF) filled with hydrogen gas. First a spatio-temporal hologram of molecular vibrations is created in the gas by stimulated Raman scattering. This hologram is then used for highly efficient, correlation-preserving frequency conversion of single photons. The system operates at a pressure-tuneable wavelength, making it potentially interesting for quantum communications, where efficient sources of indistinguishable single-photons are unavailable at wavelengths compatible with existing fibre networks.
The approach combines quantum optics, gas-based nonlinear optics, hollow-core PCF, and the physics of molecular vibrations to form an efficient tool that can operate in any spectral band from the ultraviolet to the mid-infrared - an ultra-broad working range inaccessible to existing technologies. The findings may be used to develop fibre-based tools in technologies such as quantum communications, and quantum-enhanced imaging.
Nicolas Joly
nicolas.joly@mpl.mpg.de
R. Tyumenev, J. Hammer, N. Y. Joly, P. St. J. Russell, D. Novoa: Tunable and state-preserving frequency conversion of single photons in hydrogen, Science, Vol 376, Issue 6593, pp. 621-624, DOI: 10.1126/science.abn1434, https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abn1434
https://mpl.mpg.de/news-events/news-from-the-institute/news-detail/news-detail/n...
Frequency conversion of single photon scattering on a spatio-temporal hologram of molecular vibratio ...
Quelle: MPI for the Science of Light
Copyright: Nicolas Joly / Max Planck Institute for the Science of Light
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Informationstechnik, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Englisch
Frequency conversion of single photon scattering on a spatio-temporal hologram of molecular vibratio ...
Quelle: MPI for the Science of Light
Copyright: Nicolas Joly / Max Planck Institute for the Science of Light
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
