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Approaching Single-Photon Pulses
Physical Review Letters ( IF 8.385 ) Pub Date : 2021-02-19 , DOI: 10.1103/physrevlett.126.073601
Jan Gulla; Johannes Skaar

Single-photon pulses cannot be generated on demand, due to incompatible requirements of positive frequencies and positive times. Resulting states therefore contain small probabilities for multiphotons. We derive upper and lower bounds for the maximum fidelity of realizable states that approximate single-photon pulses. The bounds have implications for ultrafast optics; the maximum fidelity is low for pulses with few cycles or close to the onset, but increases rapidly as the pulse envelope varies more slowly. We also demonstrate strictly localized states that are close to single photons.

中文翻译:

接近单光子脉冲

由于正频率和正时间的不兼容要求,无法按需生成单光子脉冲。因此,所得状态包含多光子的小概率。我们得出近似单光子脉冲的可实现状态的最大保真度的上限和下限。边界对超快光学有影响。对于周期很少或接近开始的脉冲,最大保真度较低,但随着脉冲包络线变化较慢,其保真度将迅速提高。我们还展示了接近单光子的严格局域化状态。
更新日期:2021-02-19
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