Abstract

We investigate the time-frequency signatures of an on-chip biphoton frequency comb (BFC) generated from a silicon nitride microring resonator. Using a Franson interferometer, we examine the multifrequency nature of the photon pair source in a time entanglement measurement scheme; having multiple frequency modes from the BFC results in a modulation of the interference pattern. This measurement together with a Schmidt mode decomposition shows that the generated continuous variable energy–time entangled state spans multiple pair-wise modes. Additionally, we demonstrate nonlocal dispersion cancellation, a foundational concept in time–energy entanglement, suggesting the potential of the chip-scale BFC for large-alphabet quantum key distribution.

© 2017 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Micrometer-scale integrated silicon source of time-energy entangled photons

Davide Grassani, Stefano Azzini, Marco Liscidini, Matteo Galli, Michael J. Strain, Marc Sorel, J. E. Sipe, and Daniele Bajoni
Optica 2(2) 88-94 (2015)

Frequency-bin entangled comb of photon pairs from a Silicon-on-Insulator micro-resonator

Jun Chen, Zachary H. Levine, Jingyun Fan, and Alan L. Migdall
Opt. Express 19(2) 1470-1483 (2011)

All-order dispersion cancellation and energy-time entangled state

Jinsoo Ryu, Kiyoung Cho, Cha-Hwan Oh, and Hoonsoo Kang
Opt. Express 25(2) 1360-1380 (2017)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University, 2010).
  2. J. E. Sharping, K. F. Lee, M. A. Foster, A. C. Turner, B. S. Schmidt, M. Lipson, A. L. Gaeta, and P. Kumar, Opt. Express 14, 12388 (2006).
    [Crossref]
  3. S. Clemmen, K. P. Huy, W. Bogaerts, R. G. Baets, P. Emplit, and S. Massar, Opt. Express 17, 16558 (2009).
    [Crossref]
  4. S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).
  5. D. Grassani, S. Azzini, M. Liscidini, M. Galli, M. J. Strain, M. Sorel, J. Sipe, and D. Bajoni, Optica 2, 88 (2015).
    [Crossref]
  6. Y. J. Lu, R. L. Campbell, and Z. Y. Ou, Phys. Rev. Lett. 91, 163602 (2003).
    [Crossref]
  7. M. Scholz, F. Wolfgramm, U. Herzog, and O. Benson, Appl. Phys. Lett. 91, 191104 (2007).
    [Crossref]
  8. C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
    [Crossref]
  9. C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
    [Crossref]
  10. F. Mazeas, M. Traetta, M. Bentivegna, F. Kaiser, D. Aktas, W. Zhang, C. A. Ramos, L. A. Ngah, T. Lunghi, E. Picholle, N. Belabas-Plougonven, X. L. Roux, E. Cassan, D. Marris-Morini, L. Vivien, G. Sauder, L. Labonté, and S. Tanzilli, Opt. Express 24, 28731 (2016).
    [Crossref]
  11. Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
    [Crossref]
  12. B. Bessire, C. Bernhard, T. Feurer, and A. Stefanov, New J. Phys. 16, 033017 (2014).
    [Crossref]
  13. J. M. Lukens and P. Lougovski, Optica 4, 8 (2017).
    [Crossref]
  14. A. M. Weiner, Rev. Sci. Instrum. 71, 1929 (2000).
    [Crossref]
  15. J. D. Franson, Phys. Rev. Lett. 62, 2205 (1989).
    [Crossref]
  16. R. T. Thew, A. Acin, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 93, 010503 (2004).
    [Crossref]
  17. A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
    [Crossref]
  18. J. D. Franson, Phys. Rev. A 45, 3126 (1992).
    [Crossref]
  19. J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
    [Crossref]
  20. C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
    [Crossref]
  21. A. Valencia, M. V. Chekhova, A. Trifonov, and Y. Shih, Phys. Rev. Lett. 88, 183601 (2002).
    [Crossref]

2017 (1)

2016 (2)

2015 (2)

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

D. Grassani, S. Azzini, M. Liscidini, M. Galli, M. J. Strain, M. Sorel, J. Sipe, and D. Bajoni, Optica 2, 88 (2015).
[Crossref]

2014 (4)

B. Bessire, C. Bernhard, T. Feurer, and A. Stefanov, New J. Phys. 16, 033017 (2014).
[Crossref]

C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
[Crossref]

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

2013 (1)

J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
[Crossref]

2009 (1)

2007 (1)

M. Scholz, F. Wolfgramm, U. Herzog, and O. Benson, Appl. Phys. Lett. 91, 191104 (2007).
[Crossref]

2006 (1)

2004 (1)

R. T. Thew, A. Acin, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 93, 010503 (2004).
[Crossref]

2003 (1)

Y. J. Lu, R. L. Campbell, and Z. Y. Ou, Phys. Rev. Lett. 91, 163602 (2003).
[Crossref]

2002 (1)

A. Valencia, M. V. Chekhova, A. Trifonov, and Y. Shih, Phys. Rev. Lett. 88, 183601 (2002).
[Crossref]

2000 (1)

A. M. Weiner, Rev. Sci. Instrum. 71, 1929 (2000).
[Crossref]

1992 (1)

J. D. Franson, Phys. Rev. A 45, 3126 (1992).
[Crossref]

1989 (1)

J. D. Franson, Phys. Rev. Lett. 62, 2205 (1989).
[Crossref]

Acin, A.

R. T. Thew, A. Acin, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 93, 010503 (2004).
[Crossref]

Aktas, D.

Azzini, S.

Baets, R. G.

Bajoni, D.

Belabas-Plougonven, N.

Benson, O.

M. Scholz, F. Wolfgramm, U. Herzog, and O. Benson, Appl. Phys. Lett. 91, 191104 (2007).
[Crossref]

Bentivegna, M.

Bernhard, C.

B. Bessire, C. Bernhard, T. Feurer, and A. Stefanov, New J. Phys. 16, 033017 (2014).
[Crossref]

Bessire, B.

B. Bessire, C. Bernhard, T. Feurer, and A. Stefanov, New J. Phys. 16, 033017 (2014).
[Crossref]

Bienfang, J. C.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Bogaerts, W.

Boucher, G.

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Bromberg, Y.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

Campbell, R. L.

Y. J. Lu, R. L. Campbell, and Z. Y. Ou, Phys. Rev. Lett. 91, 163602 (2003).
[Crossref]

Caspani, L.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
[Crossref]

Cassan, E.

Chekhova, M. V.

A. Valencia, M. V. Chekhova, A. Trifonov, and Y. Shih, Phys. Rev. Lett. 88, 183601 (2002).
[Crossref]

Chu, S. T.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
[Crossref]

Chuang, I. L.

M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University, 2010).

Clemmen, S.

S. Clemmen, K. P. Huy, W. Bogaerts, R. G. Baets, P. Emplit, and S. Massar, Opt. Express 17, 16558 (2009).
[Crossref]

S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).

Clerici, M.

Desjardins, P.

J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
[Crossref]

Ducci, S.

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Eckstein, A.

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Emplit, P.

Englund, D.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
[Crossref]

Farsi, A.

S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).

Favero, I.

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Ferrera, M.

Feurer, T.

B. Bessire, C. Bernhard, T. Feurer, and A. Stefanov, New J. Phys. 16, 033017 (2014).
[Crossref]

Filloux, P.

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Foster, M. A.

Franson, J. D.

J. D. Franson, Phys. Rev. A 45, 3126 (1992).
[Crossref]

J. D. Franson, Phys. Rev. Lett. 62, 2205 (1989).
[Crossref]

Gaeta, A. L.

J. E. Sharping, K. F. Lee, M. A. Foster, A. C. Turner, B. S. Schmidt, M. Lipson, A. L. Gaeta, and P. Kumar, Opt. Express 14, 12388 (2006).
[Crossref]

S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).

Galli, M.

Gisin, N.

R. T. Thew, A. Acin, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 93, 010503 (2004).
[Crossref]

Gong, Y.-X.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Grassani, D.

Grazioso, F.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

Herzog, U.

M. Scholz, F. Wolfgramm, U. Herzog, and O. Benson, Appl. Phys. Lett. 91, 191104 (2007).
[Crossref]

Horansky, R. D.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Hu, X.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Huy, K. P.

Johnston, T.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

Kaiser, F.

Kues, M.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
[Crossref]

Kumar, P.

Labonté, L.

Lee, C.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
[Crossref]

Lee, K. F.

Lemaître, A.

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Leo, G.

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Liang, J.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Lipson, M.

J. E. Sharping, K. F. Lee, M. A. Foster, A. C. Turner, B. S. Schmidt, M. Lipson, A. L. Gaeta, and P. Kumar, Opt. Express 14, 12388 (2006).
[Crossref]

S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).

Liscidini, M.

D. Grassani, S. Azzini, M. Liscidini, M. Galli, M. J. Strain, M. Sorel, J. Sipe, and D. Bajoni, Optica 2, 88 (2015).
[Crossref]

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Lita, A. E.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Little, B. E.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
[Crossref]

Lougovski, P.

Lu, Y. J.

Y. J. Lu, R. L. Campbell, and Z. Y. Ou, Phys. Rev. Lett. 91, 163602 (2003).
[Crossref]

Luke, K.

S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).

Lukens, J. M.

Lunghi, T.

Marris-Morini, D.

Marsili, F.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Massar, S.

Mazeas, F.

Mirin, R. P.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Morandotti, R.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
[Crossref]

Moss, D. J.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
[Crossref]

Mower, J.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
[Crossref]

Nam, S. W.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Ngah, L. A.

Nielsen, M. A.

M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University, 2010).

Orquiza, D.

S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).

Ou, Z. Y.

Y. J. Lu, R. L. Campbell, and Z. Y. Ou, Phys. Rev. Lett. 91, 163602 (2003).
[Crossref]

Pasquazi, A.

Peccianti, M.

Picholle, E.

Ramelow, S.

S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).

Ramos, C. A.

Razzari, L.

Reimer, C.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

C. Reimer, L. Caspani, M. Clerici, M. Ferrera, M. Kues, M. Peccianti, A. Pasquazi, L. Razzari, B. E. Little, S. T. Chu, D. J. Moss, and R. Morandotti, Opt. Express 22, 6535 (2014).
[Crossref]

Restelli, A.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Roux, X. L.

Roztocki, P.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

Sauder, G.

Schmidt, B. S.

Scholz, M.

M. Scholz, F. Wolfgramm, U. Herzog, and O. Benson, Appl. Phys. Lett. 91, 191104 (2007).
[Crossref]

Shapiro, J. H.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
[Crossref]

Sharping, J. E.

Shaw, M. D.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Shih, Y.

A. Valencia, M. V. Chekhova, A. Trifonov, and Y. Shih, Phys. Rev. Lett. 88, 183601 (2002).
[Crossref]

Shrestha, S.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Sipe, J.

Sipe, J. E.

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Sorel, M.

Stefanov, A.

B. Bessire, C. Bernhard, T. Feurer, and A. Stefanov, New J. Phys. 16, 033017 (2014).
[Crossref]

Steinbrecher, G. R.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Strain, M. J.

Tanzilli, S.

Thew, R. T.

R. T. Thew, A. Acin, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 93, 010503 (2004).
[Crossref]

Traetta, M.

Trifonov, A.

A. Valencia, M. V. Chekhova, A. Trifonov, and Y. Shih, Phys. Rev. Lett. 88, 183601 (2002).
[Crossref]

Turner, A. C.

Valencia, A.

A. Valencia, M. V. Chekhova, A. Trifonov, and Y. Shih, Phys. Rev. Lett. 88, 183601 (2002).
[Crossref]

Verma, V. B.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Vivien, L.

Wang, L.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Weiner, A. M.

A. M. Weiner, Rev. Sci. Instrum. 71, 1929 (2000).
[Crossref]

Wetzel, B.

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

Wolfgramm, F.

M. Scholz, F. Wolfgramm, U. Herzog, and O. Benson, Appl. Phys. Lett. 91, 191104 (2007).
[Crossref]

Wong, C. W.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Wong, F. N. C.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Wong, N. C.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Wornell, G. W.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Xie, Z.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Xu, X.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

Zbinden, H.

R. T. Thew, A. Acin, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 93, 010503 (2004).
[Crossref]

Zhang, W.

Zhang, Z.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
[Crossref]

Zhong, T.

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Zhou, H.

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (1)

M. Scholz, F. Wolfgramm, U. Herzog, and O. Benson, Appl. Phys. Lett. 91, 191104 (2007).
[Crossref]

Laser Photon. Rev. (1)

A. Eckstein, G. Boucher, A. Lemaître, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, J. E. Sipe, M. Liscidini, and S. Ducci, Laser Photon. Rev. 8, L76 (2014).
[Crossref]

Nat. Photonics (1)

Z. Xie, T. Zhong, S. Shrestha, X. Xu, J. Liang, Y.-X. Gong, J. C. Bienfang, A. Restelli, J. H. Shapiro, N. C. Wong, and C. W. Wong, Nat. Photonics 9, 536 (2015).
[Crossref]

New J. Phys. (1)

B. Bessire, C. Bernhard, T. Feurer, and A. Stefanov, New J. Phys. 16, 033017 (2014).
[Crossref]

Opt. Express (4)

Optica (2)

Phys. Rev. A (3)

J. D. Franson, Phys. Rev. A 45, 3126 (1992).
[Crossref]

J. Mower, Z. Zhang, P. Desjardins, C. Lee, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 87, 062322 (2013).
[Crossref]

C. Lee, Z. Zhang, G. R. Steinbrecher, H. Zhou, J. Mower, T. Zhong, L. Wang, X. Hu, R. D. Horansky, V. B. Verma, A. E. Lita, R. P. Mirin, F. Marsili, M. D. Shaw, S. W. Nam, G. W. Wornell, F. N. C. Wong, J. H. Shapiro, and D. Englund, Phys. Rev. A 90, 062331 (2014).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (4)

A. Valencia, M. V. Chekhova, A. Trifonov, and Y. Shih, Phys. Rev. Lett. 88, 183601 (2002).
[Crossref]

Y. J. Lu, R. L. Campbell, and Z. Y. Ou, Phys. Rev. Lett. 91, 163602 (2003).
[Crossref]

J. D. Franson, Phys. Rev. Lett. 62, 2205 (1989).
[Crossref]

R. T. Thew, A. Acin, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 93, 010503 (2004).
[Crossref]

Rev. Sci. Instrum. (1)

A. M. Weiner, Rev. Sci. Instrum. 71, 1929 (2000).
[Crossref]

Science (1)

C. Reimer, M. Kues, P. Roztocki, B. Wetzel, F. Grazioso, B. E. Little, S. T. Chu, T. Johnston, Y. Bromberg, L. Caspani, D. J. Moss, and R. Morandotti, Science 351, 1176 (2016).
[Crossref]

Other (2)

M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University, 2010).

S. Ramelow, A. Farsi, S. Clemmen, D. Orquiza, K. Luke, M. Lipson, and A. L. Gaeta, arXiv:1508.04358 (2015).

Supplementary Material (1)

NameDescription
» Supplement 1: PDF (1375 KB)      Supplementary Material

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

Experimental setup. The biphoton frequency comb is generated by seeding a silicon nitride microring resonator (SiN MRR) with a CW tunable laser. A pulse shaper splits signal and idler sidebands. Chirped fiber Bragg gratings (CFBGs) with opposite dispersions are used for the nonlocal dispersion cancellation experiment; unbalanced (“Franson”) interferometers are used to measure two-photon interference signatures. Detection is performed using single photon detectors (SPDs) and a time interval analyzer (TIA).

Fig. 2.
Fig. 2.

Characterization of biphoton frequency comb. (a) Optical spectrum. (b) Joint spectral intensity between signal photons with relative modes from 2 to 7, S27, and idler photons with relative modes from 2 to 7, I27. Time correlations for (c) S2I2, (d) S3I3, and (e) S2I3.

Fig. 3.
Fig. 3.

Two-photon interference experiment of BFC. Interference fringes measured with a Franson interferometer for (a) small and (b) large τd ranges with two sideband pairs. (c) The visibility of the sinusoidal fringes in (b). Registered coincidences using three sideband pairs for (d) small and (e) large τd ranges. (f) The visibility of the sinusoidal fringes in (e). The blue error bars are the experimental results, the red curves in (b), (c), (e), and (f) are theoretical predictions, and the green curves in (a) and (d) are sinusoids fitted to the experimental data.

Fig. 4.
Fig. 4.

Nonlocal dispersion cancellation experiment. Time correlation of four sideband pairs S25I25 (a) without dispersion, (c) with positive dispersion of D=2ns/nm applied on signal photons S25, (d) with negative dispersion of D=2ns/nm applied on idler photons I25, and (b) with both dispersions applied at the same time as shown in Fig. 1 for nonlocal dispersion cancellation. In these plots, accidentals were subtracted and the effect of a finite detection-gate width (which results in a roll-off in coincidences as one moves away from zero delay) was compensated. The red squares in (b) represent the diagonal of the JSI in Fig. 2(b) for the sideband pairs S25I25, normalized to the maximum of the blue plot for ease of visualization.

Equations (3)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

|Ψ=k=1Nαk|k,kSI,
|k,kSI=dΩϕ(ΩkΔω)|ωp+Ω,ωpΩSI,
C1+cos(2ω0τs+ωi2+ωi32τd)cos(ωi2ωi32τd),

Metrics