Luce compressa su chip nella banda delle frequenze audio

Abstract degli autori

La luce compressa nella banda delle frequenze audio è una risorsa fondamentale per la metrologia quantistica e il quantum sensing. Tuttavia, realizzare luce compressa stabile a frequenze audio su piattaforme fotoniche integrate resta difficile a causa del rumore tecnico e della complessità di un riferimento di fase scalabile. Qui dimostriamo la generazione su chip di stati compressi a due modi nella banda audio, fino a 60 Hz, in una microcavità di silice. Per consentire un funzionamento stabile in fase senza bloccare direttamente i fragili modi quantistici, sviluppiamo un metodo di controllo basato su un pettine coerente, in cui un debole pettine di riferimento elettro-ottico si propaga insieme al vuoto nei modi di frequenza quantistici, con polarizzazione ortogonale. Questo schema consente la misurazione delle quadrature e la stabilità di fase su scale temporali lunghe, rendendo così possibile la ricostruzione della matrice di covarianza. Verifichiamo l’entanglement con il criterio della trasposizione parziale positiva, che conferma l’inseparabilità attraverso un autovalore simplettico minimo di 0,395 ($<0.5$). I nostri risultati definiscono una via accessibile sperimentalmente verso la compressione stabile in fase nella banda audio su chip e sostengono il quadro scalabile per l’elaborazione dell’informazione quantistica a variabili continue con la fotonica integrata.