Quantum wave equation of photon
Xiang-Yao Wu, Xiao-Jing Liu, Yi-Heng Wu, Qing-Cai Wang, Yan Wang
本文给出了单光子在自由空间或介质空间中的量子波动方程。利用这些方程，我们可以用量子方法研究光的干涉和衍射。另外，它们还可以应用于量子光学和光子晶体。
In this paper, we give the quantum wave equations of single photon when it is in the free or medium space. With these equations, we can study light interference and diffraction with quantum approach. Otherwise, they can be applied in quantum optics and photonic crystal.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Full Quantum Analysis of Two-Photon Absorption Using Two-Photon Wavefunction: Comparison with One-Photon Absorption
对于单光子能级上的无耗散光子-光子相互作用，我们利用双光子波函数分析了三能级原子中光子对诱导的单光子跃迁和双光子跃迁。我们发现，通过调节光子对的时间相关性，可以显著增强双光子吸收。我们研究了两种典型情况：高斯波函数和矩形波函数。在后者中，我们发现在特定条件下，单光子跃迁被完全抑制，而双光子跃迁的几率仍然很高。
One-photon wavepacket interacting with two separated atoms in a one-dimensional waveguide: Influence of virtual photons
本文研究了一维波导中单光子波包与双原子的散射问题。我们研究了非旋转波近似项的作用，以正确地考虑原子之间交换的虚光子的影响。这些条款的影响显着的反射和透射场，施加严格的约束，其时间包络。
Photon wave function
光子波函数是一个有争议的概念。光子波函数不可能具有非相对论性波动力学薛定谔波函数的所有性质，这一点引起了争论。由于光子动力学的特殊性，某些物理学家坚持认为光子的这些性质是不能被再现的，这导致了一些物理学家的极端观点，即光子的波函数不存在。我反对这种原教旨主义的观点，赞成更务实的做法。在我看来，只要光子波函数能被精确定义并发挥作用，它就存在。
Deterministic control of photonic de Broglie waves using coherence optics: Coherence de Broglie waves
在量子力学中，光子德布罗意波被理解为量子力学满足光的粒子和波性质之间的互补性的独特性质，其中光子德布罗意波波长与作用在分束器上的纠缠光子的数量成反比。最近，使用相干光学的纯波性质重新解释了分束器上光子聚束的非经典特征的核心[arXiv：1911.07174v2]，为无条件安全的经典密钥分配铺平了道路[arXiv：1807.04233v3]。在这里，马赫-曾德尔干涉仪为基础的确定性光子德布罗意波的基础物理和相干量子精密测量的潜在应用的相干制度进行了研究。
Photon Position Operator and Localization of Photons inside a Waveguide
本文证明了在量子力学水平上，可以用更自然的方法得到一个具有对易分量的光子位置算符;在量子场论水平上，光子位置算符对应于光子数的中心。最有趣的是，我们要证明，波导中的光子可以像自由空间中的大质量粒子一样被定域化，正如不可能以比康普顿波长更高的精度来定域大质量粒子一样，我们也可以得出类似的结论：由于倏逝波或光子隧穿现象，不可能在波导中以比其等效康普顿波长更高的精度定位光子。
Full quantum solutions to the resonant four-wave mixing of two single-photon wave packets
我们分析了两个同向传播的单光子波包的共振四波混频。我们提出了双光子波函数的解析表达式，并表明存在孤子型量子解决方案，显示保形振荡模式之间的激发交换。潜在的应用，包括量子信息处理进行了讨论。
Wave-Particle duality in Single-Photon Entanglement
最简单的单光子纠缠是真空态和单光子态在两个光路模之间的纠缠。对单光子纠缠存在性的验证引起了广泛的研究兴趣。本文基于波空间中贝尔不等式的构造，提出了一种新的验证单光子纠缠的方法。同时，我们定义了二维空间中相对于光子数态的波态，并提出了一种测量波态的方法，基于波态联合测量的贝尔不等式的强破坏表明了单光子纠缠的存在.通过对单光子纠缠的傅里叶变换得到的波态纠缠以及相应的测量协议将为我们在量子信息领域提供更多的信息携带方案。在光子数空间和波空间中表示的不同暗示了单光子纠缠的波粒二象性。
Four-Photon Quantum Interferometry at a Telecom Wavelength
我们报道了利用远距离通信波长的光子进行四光子量子干涉的实验演示。实现多光子量子干涉是实现线性光学量子信息处理和基于测量的量子计算的关键。我们已经开发了一种源，有效地发射光子对在一个纯粹的spectrotemporal模式在电信波长区域，并已证明了量子干涉表现出减少条纹的间隔，对应于减少德布罗意波长的四光子“NOON”状态。我们的研究结果将为利用电信波长的光子进行实际的量子信息处理开辟一条道路。
Observing photonic de Broglie waves without the NOON state
光子德布罗意波是光子数-路径纠缠态或NOON态的独特特征，其中具有波长为$λ$的$N$全同光子的系综显示出$λ/N$干涉条纹。在这里，我们报告的光子德布罗意波的观察一对光子，产生的自发参量下转换，没有光子数路径纠缠。我们还表明，光子德布罗意波甚至可以观察到一对光子是完全可分离的（即，在所有自由度上没有纠缠）并且是可区分的。实验和理论结果表明，光子德布罗意波实际上与光子的纠缠无关，而是与测量方案所建立的不可分辨的路径有关。
Optimal two-photon excitation of bound states in non-Markovian waveguide QED
束缚态出现在波导QED系统中，发射极和光子模之间的耦合具有很强的频率依赖性。虽然用单光子波包激发这样的束缚态是不可能的，但由发射体介导的光子-光子相互作用可以用来用双光子态激发它们。在这封信中，我们使用散射理论提供上限的激发概率为一般的非马尔可夫波导QED系统，并表明，这一限制可以达到一个双光子波包与消失的不确定性的总光子能量。此外，我们还分析了具有多个束缚态的多发射极波导QED系统，并提供了一个系统的双光子波包的结构，可以激发这些束缚态的给定叠加。作为具体的例子，我们研究了具有单发射体和多发射体以及时滞反馈的波导QED系统中的束缚态俘获。
Spontaneous emission of a photon: wave packet structures and atom-photon entanglement
本文在三维空间中对原子的光子自发发射进行了理论描述，初始波函数取有限大小的波包。反冲和波包扩展被考虑在内。总的原子-光子波函数被发现在动量和坐标表示作为初值问题的解决方案。结果表明，在这种过程中产生的原子-光子纠缠与原子和光子波包的结构密切相关，可以用符合和单粒子测量方案测量。两个预测的效果，在高纠缠的条件下，出现的符合波包的异常变窄，并在不同的条件下，单粒子波包的异常加宽。建立了光子和原子单粒子宽度与符合波包宽度之间的基本对称关系。讨论了它与著名的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（Einstein-Podolsky-Rosen）方案的关系。
Photon wave function and position eigenvectors
一个和两个光子波函数的位置和数量运营商的同时本征向量的基础上获得的投影。
Fast path and polarisation manipulation of telecom wavelength single photons in lithium niobate waveguide devices
我们展示了快速偏振和路径控制的光子在1550 nm的锂的光波导器件使用的电光效应。我们展示了单光子态工程、量子干涉、双纠缠光子的快速态制备和量子干涉的反馈控制。这些结果指出了一个单一的平台，这将使非线性单光子源和快速可重构电路的集成，为未来的光子量子信息科学和技术。
The effect of self- and cross-phase modulation on photon-pairs generated by spontaneous four-wave mixing in integrated optical waveguides
采用一种新的时域方法，利用动量算符来模拟无损耗非线性波导中的自发四波混频。研究了自相位调制和交叉相位调制对光子对产生率和光子纯度的影响。我们表明，在特殊的情况下，只有一半的光子对状态被过滤的产生率和纯度的预言光子是未修改的存在下的自和交叉相位调制。当我们考虑预示单光子源时，这种特殊情况的重要性就出现了，未来的方案可能只过滤预示光子，以确保保持高的预示效率。
Photon Wave Mechanics
与非相对论量子力学中解释为概率振幅的波函数不同，相对论量子力学中的波函数具有广义含义，如电荷密度振幅、能量密度振幅以及粒子数密度振幅等。1）电磁场的旋量表示，可以解释为源外光子的能量密度振幅。根据光子波函数，我们发展了光子波动力学，它为我们提供了一个新的量子力学描述的光子源外。
Generate tensor network state by sequential single-photon scattering in waveguide QED systems
我们提出了一个在波导QED系统中通过光子的顺序散射产生光子张量网络态的方案。我们发现，顺序散射可以将一系列未纠缠的光子转换成任何类型的矩阵乘积态。我们还证明了通过光子再散射产生任意网络表示的投影纠缠对态的可能性。
Photon wave functions, wave-packet quantization of light, and coherence theory
电磁学的单色狄拉克和多色蒂图拉-格劳伯量子化场论（QFT）是从光子能量波函数导出的，其导出方式与导出电子QFT的方式大致相同，即通过单粒子波函数的量子化。从爱因斯坦能量-动量-质量关系出发，假设局域能量密度，建立了光子波函数及其运动方程。这就产生了光子波动力学（PWM）理论。适当的洛伦兹不变的单光子标量积被发现是非本地的坐标空间中，并示出对应于正交化的Titulaer-Glauber波包模式。PWM的波函数和QFT的模函数是等价的，通过相同的运动方程演化，并完全描述光子态。我们将PWM推广到两个或多个光子，并展示了如何在PWM和QFT观点之间切换。经典相干理论的二阶相干张量和双光子波函数是等效传播的。我们给出的例子，光束状的状态，它可以被用来作为光子波函数在PWM，或模式在QFT。提出了一种基于频谱滤波的模式转换器，实现了波包与其对应的双正交对偶波包之间的转换。
Two-photon wave mechanics
介绍了多光子态的位置表象波函数及其运动方程。该理论的一个主要优点是它描述了多光子态在非均匀介质中传播的完整演化（包括偏振和纠缠）。作为双光子波函数的使用的演示，我们显示如何在一个轨道角动量纠缠态的两个光子在通过湍流大气传播退相干。
Entangled photon-pair generation in periodically-poled thin-film lithium niobate waveguides
我们报告的时间频率纠缠光子对和预示着单光子在电信波长的测量，产生使用一个双极化，锂的绝缘体（LNOI）波导泵浦光二极管激光器。我们在高对亮度下实现了高的符合与偶然比（CAR）、低的条件自关联函数值[ $g^{(2)}$（0）]和高的双光子能量-时间Franson干涉可见性，这证明了纠缠光子对和预示的单光子的高质量。
Single-photon stimulated four wave mixing at telecom band
单光子受激四波混频（StFWM）过程在光子量子信息处理、光通信技术和集成光电子技术等方面具有巨大的应用潜力。在本文中，我们演示了单光子StFWM过程中的一段光纤，种子光子产生的自发四波混频过程（SpFWM）。通过时间分辨的四光子符合测量和不同种子抽运延迟下四光子符合计数的变化证实了单光子StFWM的效果。根据实验结果，分析了基于该工艺的量子克隆机的潜在性能。
A hybrid waveguide scheme for silicon-based quantum photonic circuits with quantum light sources
提出了一种混合硅波导方案，以避免在量子光源的量子光子电路应用场景中泵浦光引起的噪声光子的影响。该方案由条形波导和浅脊波导结构组成。它利用了这两种波导中自发四波混频（SFWM）产生的双光子谱的差异。通过适当的泵浦设置和信号/空闲波长选择，所需光子对的产生被限制在条形波导中。这样可以避免在浅脊波导中SFWM产生的噪声光子的影响。因此，利用浅脊波导可以实现各种泵浦光和量子态操纵的线性操作器件。理论分析和初步实验验证了该方案的可行性。提出并分析了两种应用，展示了其在硅基量子光子电路中的巨大潜力。
Photon pair-state preparation with tailored spectral properties by spontaneous four-wave mixing in photonic-crystal fiber
从理论上研究了光子晶体光纤中自发四波混频产生光子对的过程。我们表明，它是可能的工程师的特定的光谱相关（"纠缠“）适用于量子信息处理应用程序的属性的双光子状态。我们专注于展示的情况下，没有光谱相关性的状态，我们称之为因式分解，并允许预示单光子纯态波包，而不需要光谱后滤波。我们发现，自发四波混频表现出显着的灵活性，允许更广泛的双光子态，包括超宽带，高度相关的状态。
Enhancing the detection probability of single waveguided-photon by cavity technique
共振腔增强（RCE）技术是提高典型自由空间耦合光子探测效率（DE）的重要途径。在这里，我们表明，这样的技术也可以用来增加一个单一的波导耦合光子的检测概率（DP）。基于实空间中的全量子力学理论，精确计算了波导旁二能级探测器对单个光子的吸收几率。我们发现，在波导耦合环形腔中的探测器的波导光子的DP是显着高于裸探测器直接耦合到光子。物理上，光波导旁裸探测器的光子DP总是受到光子有限的透射和反射概率的限制。腔技术用于存储光子，从而增加其DP。然后讨论了该建议与当前集成光学器件的可行性。
Photon wave functions and quantum interference experiments
我们提出了一个描述双光子干涉的一般理论，包括用单光子振幅对少光子干涉的正式描述。利用这种形式，可以用单光子波函数来描述频率纠缠和可分离的双光子干涉。使用这种描述，我们解决有关的问题，双光子干涉实验的物理解释。我们包括一个讨论如何少光子干涉可以解释为玻色子交换效应，以及如何这涉及到传统的费米子交换效应。
Generation and manipulation of photon number wave packets in photonic cavities
本研究针对光学腔中量子发射器产生的光子数波包，通过快速改变驱动强度实现多波包共存独立演化，划分动力学子类并开发按需生成指定数量波包的鲁棒协议，提出可仅通过平均光子数测量开展实验验证。
Position-momentum entangled photon pairs in non-linear wave-guides and transmission lines
本文分析了光在非线性波导和传输线中的相关特性，预言了Kerr型非线性光子电路中光子对EPR佯谬的位置-动量实现，以及如何产生和探测双光子纠缠态。
Quantum teleportation of a single-photon wave packet
提出了一种基于EPR对纠缠态的量子隐形传态方案。研究了单光子波包多模态的隐形传态。
Controllable single-photon frequency converter via a one-dimensional waveguide
我们提出了一种通过一维波导耦合到$V$型原子的单光子频率转换器。按需经典场允许原子吸收一个给定频率的光子，然后发射一个携带频率不同于吸收频率的光子。吸收和再发射过程被公式化为双通道散射过程。研究了两种实际物理系统中的单光子频率转换机制：具有余弦色散关系的耦合谐振腔波导和具有线性色散关系的光波导。我们发现在耦合谐振腔波导中驱动场较弱，而在光波导中驱动场可以任意强，以达到一定的光传输效率。
Implications of exceptional points for few-photon transport in waveguide quantum electrodynamics
我们确定了非厄米特系统中的例外点物理和波导量子电动力学（QED）系统中的少光子束缚态之间的一般联系。我们证明了在波导QED系统中，局域量子系统存在一个例外点，最紧束缚的少光子束缚态出现在例外点。我们说明了这种连接与明确的计算波导QED系统中，波导耦合到Jaynes-Cummings系统。我们的结果提供了例外点物理的量子特征，并表明例外点物理可以用来理解和控制光子-光子相互作用。
Long distance quantum teleportation of qubits from photons at 1300 nm to photons at 1550 nm wavelength
以1300 nm波长光子编码的基本二维量子态（量子比特）被传送到1550 nm光子上。电信波长的使用使得能够利用标准光纤，并允许从一个实验室传送到55米远的一个实验室，通过2公里的光纤连接。量子隐形传态的保真度为81.2%。这足以证明量子隐形传态的原理，特别是纠缠的利用。这个实验是迈向量子中继器的第一步。
Simultaneous generation of two spin-wave-photon entangled states in an atomic ensemble
纠缠光子的产生和存储在量子信息技术中起着重要的作用。原子系综中的自发拉曼散射（SRS）为产生具有存储能力的纠缠光子提供了一种很有前途的方法。在过去的实验中，我们利用受激喇曼散射在原子系综中产生自旋-波-光子纠缠态，从而得到一对纠缠光子。本文报道了一种通过收集两个不同方向的Stokes光子，在原子系综中同时产生两个自旋波光子纠缠态的方案。基于所得到的两个原子-光子纠缠源，我们分别制备了三光子GHZ偏振纠缠态和有条件制备了偏振纠缠光子对。
Generation of entanglement between a highly wave-packet-tunable photon and a spin-wave memory in cold atoms
控制单光子的波形（脉冲持续时间）是在混合量子网络中有效互连不同原子存储器的重要任务。迄今为止，单光子与原子存储器纠缠后的波形控制还没有被探索。在这里，我们证明了控制的波形长度的光子纠缠原子自旋波存储器通过改变冷原子中的光-原子相互作用时间。测量了Bell参数S与光子脉冲宽度的关系，结果表明，在40 ns ~ 50 μ s的光子脉冲宽度范围内，可以实现Bell不等式的破坏，其中，在40 ns和50 μs的脉冲宽度范围内，S分别为2.64 ± 0.02和2.26 ± 0.05。测量结果表明，S参数随脉冲宽度的增加而减小。我们证实，增加光子噪声概率每脉冲的脉冲持续时间是负责的S下降。
Waveguide single-photon detectors for integrated quantum photonic circuits
编码在单光子上的量子比特（qubit）的产生、操纵和检测是量子通信和光学量子信息处理的核心。单光子源、无源光学电路和单光子探测器的组合使得量子中继器和量子比特放大器成为可能，并且还形成了全光量子门和线性光学量子计算的基础。然而，将源、波导和检测器单片集成在同一芯片上，需要缩放到有意义的量子位数，这是非常具有挑战性的，之前关于量子光子电路的工作已经使用了外部源和检测器。本文提出了一种在半导体芯片上实现全集成量子光子电路的方法，并演示了这种电路的关键部件--波导单光子探测器。我们的探测器基于GaAs脊波导上的超导纳米线，在电信波长下提供高效率（20%），高定时精度（60 ps），响应时间在ns范围内，并且完全兼容单光子源，无源网络和调制器的集成。
The Maxwell wave function of the photon
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在爱因斯坦假设光子存在的43年前，就在不知不觉中发现了光量子的正确的相对论性量子理论。在这个理论中，通常的麦克斯韦场是单个光子的量子波函数。当单光子的非算符麦克斯韦场被二次量子化时，得到了量子光学的标准狄拉克理论。最近，量子态层析成像已被应用于实验确定光子波函数。
Single-photon coherent transparency in a coupled atoms-waveguide system
研究了单光子在与$N$二能级原子耦合的一维波导中的传输。对于耦合到$N$远原子的波导，对于$N$的$even$ $number$，可以通过共振处的相干相互作用诱导透明，而对于$N$的$odd$ $number$，光子可以被完全反射。然后我们可以通过控制原子序数来改变光子的传输。当波导与同一位置的$N$原子系综耦合时，光波导的透明性消失，光子输运性质在共振点附近呈现跳跃行为。
Classical reconstruction of interference patterns of position-wavevector-entangled photon pairs by time-reversal method
纠缠光子的量子干涉形成了各种量子光学技术的关键现象。时间反演方法可以重建纠缠光子对的量子干涉图样，但在以往的实验中，时间反演方法仅适用于时频纠缠双光子系统。本文首次将时间反演方法应用于位置波矢纠缠的双光子系统：双光子杨氏干涉仪和双光子聚焦系统。我们的实验表明，时间反演系统经典地重建相同的位置波矢纠缠双光子系统的干涉图案。
Few-photon Fock-state wave packet interacting with a cavity-atom system in a waveguide: Exact quantum state dynamics
本文采用波函数方法研究了耦合到Jaynes-Cummings（JC）系统的一维波导中传播的双光子波包的演化。我们推导并求解了一组控制系统量子态的运动方程。这使我们能够提供实时分析的波包双光子联合频谱（2 PJS）的演变和JC系统的激发动力学的过程中，它与双光子脉冲的相互作用。我们证明了在非零原子-腔耦合情况下，JC系统的2 PJS和散射波包的谱发生了变化。此外，利用Schmidt分解，我们证明了散射光子的频率纠缠特性与入射光子的频率纠缠特性相反。
The Photon Wavefunction: a covariant formulation and equivalence with QED
我们讨论了光子波函数（PWF）形式主义的限制，这是在这些天经历了新的实际应用中的光子学和量子光学的复兴。我们建立了一个Dirac-like方程的PWF写在一个明显的协变形式，并表明，在带电物质场的存在下，它再现了标准的制定（经典）Electrodinertium。这表明，试图建立一个相互作用光子的量子理论的不一致性，基于所谓的光子波函数方法，替代标准QED。当光子数在时间上保持固定时，PWF形式主义可以用来提供自由光子传播的更容易的描述。
Bridging Visible and Telecom Wavelengths with a Single-Mode Broadband Photon Pair Source
我们提出了一个光谱去相关的光子对源，桥接可见光和电信波长区域。实芯光子晶体光纤（PCF）的定制设计和制造导致信号光子和闲频光子仅发射成单一光谱和空间模式。因此，没有窄带滤波是必要的，在电信波长的超快波包中的纯光子数态的产生成为可能。
Continuous wave photon pair generation in silicon-on-insulator waveguides and ring resonators
硅波导是一种很有前途的基于$χ^3$的光子对源。到目前为止，演示都是基于皮秒脉冲激光。在这里，我们提出了第一次调查的光子对产生硅波导中的连续制度。源的特征在于符合测量。我们发现了在早期实验中没有注意到的意外噪声的存在。随后，我们提出了光子对源与芯片上的其他组件集成的进展。这是证明了在一个Sagnac环干涉仪和内部的微环腔的光子对产生。与直波导的比较表明，这些都是改善源的有前途的途径。特别地，微环腔中的光子对产生产生具有约150 μ m的光谱宽度的源，导致光谱亮度增加超过2个数量级。
Correlated two-photon transport in a one-dimensional waveguide side-coupled to a nonlinear cavity
研究了单模非线性腔与一维波导侧面耦合时两光子的输运性质。腔中填充有非线性克尔介质。基于拉普拉斯变换方法，给出了在洛伦兹波包中制备的透射和反射双光子的量子态的解析解。该解揭示了非线性腔散射后两光子之间的量子关联是如何产生的。特别地，我们表明，输出的波函数的两个光子在位置空间中可以本地化的相对坐标，这是一个功能，可以解释为一个双光子束缚态在这个波导腔系统。
Control of single-photon transport in a one-dimensional waveguide by another single photon
研究了级联结构中耦合三能级辐射源的非线性色散一维波导中的可控单光子输运。引入一个额外的腔场来驱动发射极的一个能级跃迁。在共振情况下，当额外腔中不包含光子时，输入单光子将被反射，当腔中包含一个光子时，可以获得输入单光子的完全透射。在非共振情况下，单光子输运也可以由腔的参数控制。因此，我们证明了单光子输运可以由一个额外的腔场控制。
High-fidelity conversion of photonic quantum information to telecommunication wavelength with superconducting single-photon detectors
我们实验证明了一个高保真的可见光到电信波长转换的光子通过使用基于固态的差频产生。在实验中，在780 nm处的皮秒可见纠缠光子对的一半被转换为1522 nm的光子，导致在780 nm和1522 nm之间的纠缠光子对。使用超导单光子探测器与低暗计数率和小的定时抖动，我们有选择地观察到定义良好的时间模式包含两个光子。波长转换后，我们获得了$0.93 \pm 0.04$的保真度，表明我们的基于固态的方案可以用于对由各种介质组成的量子存储器发射的可见光子进行忠实的频率下转换。
The Formation of Photon-Molecules in Nanoscale Waveguides
我们研究了纳米线内光子相互作用系统中光子束缚态的形成。光子通过主要由于辐射压力而沿着波导诱导的振动模式的交换而相互作用。本文用T矩阵近似下的围道格林函数形式处理多体光子问题。T矩阵的复极点是光子分子出现的标志。这种奇异性的分析提供了临界温度，在该温度下，T矩阵近似被打破，光子分子出现。对于强相互作用的慢光子，光子分子波函数的振幅在纳米线内部获得显著的量子非线性相位。光子束缚态可以作为量子逻辑门用于量子信息处理，例如，对于$π$相移，光子分子被示出为用作Z控制门。
Quantum Theory of Two-Photon Wavepacket Interference in a Beam Splitter
本文研究了双光子波包在分束器中干涉的一般理论。该理论在薛定谔图像中进行，以便明确地呈现双光子干涉的量子性质。我们发现双光子波包的概率-振幅谱的拓扑对称性决定了双光子干涉的方式，这种方式是根据在没有干涉的情况下符合概率的增加和减少来区分的。而双光子纠缠可以通过干涉的方式来观察。我们证明了理想双光子干涉的充分必要条件。对于具有反对称光谱的双光子纠缠态，它通过一个50/50分束器，具有完美的透明性。该理论有助于对各种双光子干涉效应的统一认识。
Photon wave mechanics and position eigenvectors
单光子和双光子波函数是通过将量子态矢量投影到数算符和最近构造的光子位置算符[Phys.RevA59，954（1999）]的同时本征矢量上得到的，该算符耦合了自旋和轨道角动量。虽然只有朗道-佩尔斯波函数定义了一个正定的光子密度，一个相似变换到一个双正交场势对的正频率解的麦克斯韦方程保持本征值和期望值。我们表明，这种真实的空间描述的光子是兼容的量子力学的所有通常的规则，并提供了一个框架，了解不同形式的光子波函数在文献中的关系。它也给出了一个量子图像的光学角动量的光束，适用于一个光子和相干态。根据量子力学的规则，这个波函数给出了在空间任何位置计数光子的概率。
Photons inside a waveguide as massive particles
在本文中，我们证明了德布罗意物质波的行为与空心波导中电磁波的行为之间存在着密切的相似性，使得被导光子可以被视为受相对论量子力学方程约束的自由质量粒子。受导光量子的有效静止质量和狄拉克电子的zitterbewegung现象的启发，与著名的希格斯机制不同，我们提出了一些关于质量起源的启发性想法。
Experimental realization of highly-efficient broadband coupling of single quantum dots to a photonic crystal waveguide
我们提出了时间分辨的自发发射测量单量子点嵌入在光子晶体波导。耦合到光子晶体波导的量子点被发现比未耦合的量子点快27倍。从这些测量$β$ -因子高达0.89的推导，并证明了前所未有的大带宽20纳米。这显示了光子晶体波导作为高效单光子源的巨大潜力。考虑到光-物质耦合由于光子晶体波导中的光的显著减慢而被强烈增强，观察到增强的缩放频率与理论非常一致。
Generation of paired photons in a quantum separable state in Bragg reflection waveguides
本文提出并分析了一种基于半导体AlGaN层布拉格反射波导中自发参量下转换产生可分离（量子不相关）光子对的新方法。该平台允许去除以不同空间模式传播的成对光子之间的任何光谱相关性。通过调整波导的结构参数和色散，光子可以被设计为显示相同或不同的光谱。
Photon Intensity Profiles for Four-Wave Mixing through a Kerr Medium
本研究探讨介电介质中的四波混频过程，计算了信号与闲置光子落在屏幕上的探测概率，证明出射光子可作为实验探针，且理论强度图与实验结果高度吻合。
A Mach-Zehnder Interferometer for a Two-Photon Wave Packet
我们提出了一个实验，允许观察德布罗意双光子波包行为的一对光子，使用马赫-曾德尔干涉仪。它是基于使用脉冲激光器通过自发参量下转换和事件后选择来产生光子对。它与以前的实现不同的是使用第三个时间相关光子来设计光子的状态。同样的技术可以通过一个“无相互作用”的实验给我们提供哪条路径的信息，并且可以在与波粒二象性和非定域性有关的量子力学基础上的其他实验中使用。
Wave-Particle Duality Controlled by Single-Photon Self-Entanglement
实验观察到单光子的量子二象性是通过三路量子相干性恒等式$V^2+D^2+C^2=1$由其自纠缠控制的。这里V、D、C分别代表波性、粒子性和自纠缠。
A microstructured fiber source of photon pairs at widely separated wavelengths
我们展示了一个源的光子对与广泛分离的波长，810 nm和1548 nm，通过自发的四波混频在微结构光纤中产生。测量了二阶自关联函数g^{（2）}（0），证实了由该光纤构成的预示单光子源的非经典性质。本文提出的微结构光纤具有产生光子对的有趣特性，所述光子对具有适合于能够将自由空间信道与光纤信道链接的量子中继器以及适合于高质量电信波长预示的单光子源的波长。它还具有直接耦合到光纤中的优点。这些原因使得这种光子对源对于长距离量子通信特别有趣。
Single-photon and two-photon blockade in a three-wave mixing system with a two-level atom
针对含二能级原子的三波混频系统，论文通过哈密顿量本征值与主方程分析CPB和2PB条件，实现三模式同时单光子阻塞及高频模式阻塞类型切换。
Avoiding lateral mode leakage in thin film lithium niobate waveguides for the generation of spectrally pure photons at telecom wavelengths
本研究优化薄膜铌酸锂波导，避免横向泄漏并实现群指数匹配，以在电信波长通过自发参量下转换产生高纯度（99.33%）单光子，且对制造误差鲁棒。
NbTiN superconducting nanowire detectors for visible and telecom wavelengths single photon counting on Si3N4 photonic circuits
我们展示了铌钛氮化物超导纳米线图案化学计量氮化硅波导检测可见光和红外光子。在硅衬底上的绝缘体上使用氮化硅使我们能够同时实现可见光和红外线的光子电路，并将它们与纳米线检测器直接集成在芯片上。通过在该材料平台中实现行波检测器几何形状，我们实现了两种波长范围的高效单光子检测。我们的探测器是集成量子光学器件的理想选择，因为它们在宽带透明波导材料上提供了至关重要的功能。
Waveguide photon-number-resolving detectors for quantum photonic integrated circuits
量子光子集成电路是利用光子进行可扩展量子处理的一种很有前途的方法。基于超导纳米线的波导单光子探测器（WSPD）最近已被证明与单光子源兼容，用于单片集成。虽然标准WSPD提供单光子灵敏度，但更复杂的超导纳米线结构可以配置为具有光子数分辨能力。在这项工作中，我们提出了波导光子数分辨探测器（WPNRD）的GaAs/Al 0.75 Ga 0.25 As脊波导的基础上的串联的纳米线。0-4个光子的检测已经用具有单个电读出的四线WPNRD证明。在1310 nm处，TE偏振的器件量子效率约为24%.
Wave-Shape-Tolerant Photonic Quantum Gates
针对光子波包形状及时间/光谱关联影响可扩展计算的问题，提出利用相干光子转换构建对波形不敏感且能完全保留波形的飞行量子比特门，该门可处理宽范围关联光子且对纠缠波包处理更有效。
Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon correlations
本文介绍了波导量子电动力学（WQED）的新兴领域有关的相互作用的光子在波导中传播的局域量子发射器。与独立发射体的情况相比，集体发射体-光子相互作用可以导致增强和抑制的耦合。在这里，我们专注于引导光子和有序阵列，导致超辐射态和亚辐射态，束缚光子态和量子关联与有前途的量子信息应用。我们强调了最近用不同的量子平台进行的突破性实验，包括冷原子，超导量子位，半导体量子点，量子固态缺陷，我们提供了一个全面的理论技术介绍，以研究这些发射体和波导中光子的相互作用和动力学。
Two-photon interference from a bright single photon source at telecom wavelengths
长距离量子通信依赖于有效地产生和制备电信波长的单光子的能力。在许多应用中，这些光子也必须是不可区分的，使得它们在分束器上表现出干涉，这实现了有效的光子-光子相互作用。然而，具有高亮度的不可区分的单光子的确定性产生仍然是一个具有挑战性的问题。我们演示了在电信波长使用的InAs/InP量子点在纳米光子腔的双光子干涉。该腔增强了量子点的发射，得到了近似高斯的横模分布，经多光子校正后，输出耦合效率超过36%。我们还观察到Purcell增强的自发发射率高达4。使用这个源，我们产生线性偏振，高纯度的单光子在1.3微米波长和使用双光子干涉测量，表现出不可区分的活力的18%，没有后选择和67%后选择的发射表现出不可区分的性质。我们的结果提供了一个有前途的方法来产生明亮的，确定性的单光子在电信波长的量子网络和量子通信的应用。
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