Entanglement indicators for quantum optical fields: three-mode multiport beamsplitters EPR interference experiments

Ryu Jeonghee , Marcin Marciniak , Marcin Wieśniak , Marek Żukowski


We generalize a new approach to entanglement conditions for light of undefined photons numbers given in Żukowski et al (2017 Phys. Rev. A 95 042113) for polarization correlations to a broader family of interferometric phenomena. Integrated optics allows one to perform experiments based upon multiport beamsplitters. To observe entanglement effects one can use multi-mode parametric down-conversion emissions. When the structure of the Hamiltonian governing the emissions has (infinitely) many equivalent Schmidt decompositions into modes (beams), one can have perfect EPR-like correlations of numbers of photons emitted into 'conjugate modes' which can be monitored at spatially separated detection stations. We provide entanglement conditions for experiments involving three modes on each side, and three-input-three-output multiport beamsplitters, and show their violations by bright squeezed vacuum states. We show that a condition expressed in terms of averages of observed rates is a much better entanglement indicator than a related one for the usual intensity variables. Thus, the rates seem to emerge as a powerful concept in quantum optics, especially for fields of undefined intensities.
Autor Ryu Jeonghee (WMFiI / IFTiA)
Ryu Jeonghee
- Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki
, Marcin Marciniak (WMFiI / IFTiA)
Marcin Marciniak
- Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki
, Marcin Wieśniak (WMFiI / II)
Marcin Wieśniak
- Instytut Informatyki
, Marek Żukowski (WMFiI / IFTiA)
Marek Żukowski
- Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki
Tytuł czasopisma/seriiJournal of Optics, ISSN 2040-8978, [2040-8986], (A 30 pkt)
Rok wydania2018
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0.5
Słowa kluczowe w języku angielskimEntanglement indicator, EPR interference experiments, bright squeezed vacuum, Stokes parameters, integrated optics
Klasyfikacja ASJC3107 Atomic and Molecular Physics, and Optics; 2504 Electronic, Optical and Magnetic Materials
URL https://doi.org/10.1088/2040-8986/aaadc6
Języken angielski
Punktacja (całkowita)30
PunktacjaPunktacja MNiSW = 30.0, 24-07-2019, ArticleFromJournal
Wskaźniki publikacji Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2017 = 0.866; Impact Factor WoS: 2017 = 2.323 (2) - 2017=2.151 (5)
Liczba cytowań*
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu

* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.