Multi-photon quantum interference with high visibility using multiport beam splitters
多参量下转换(PDC)过程可以产生多光子态。在这种情况下,非线性晶体以高功率泵浦。从理论上讲,这些国家人口越多,与当地现实描述的冲突就越深。然而,在多光子PDC实验中的干涉对比度可以是相当低的高泵浦。我们展示了如何提高对比度。这个想法采用了目前可用的光学设备,多端口分束器。它们能够将一种输入模式中的入射光分离为$M$输出模式。我们的计划作为一个POVM过滤器。它可以提供可行的CHSH-贝尔不等式测试,并且因此可以在例如降低通信复杂度的方案中是有用的。
2013-01-22 quant-ph
Interference of two photons of different color
我们考虑的背景下,具有不同颜色的两个光子的干涉Hong-Ou-Mandel实验,其中单个光子进入每个输入端口的分束器,并退出在同一个,但不确定的,输出端口。如果使用有源(非节能)分束器,则这种干涉是可能的。我们发现一个“红色”和一个“蓝色”光子进入分束器,两个红色或两个蓝色光子退出,但从来没有每种颜色之一的情况。我们展示了如何精确的形式的主动分束器变换确定以何种方式的光谱自由度的输入光子应该是相互相关的完美的相消干涉的不同颜色的组件中的输出。我们讨论了两个例子的主动分束器:一个是一个gedanken实验涉及一个移动的镜子,另一个是一个更现实的例子,涉及在光纤中的四波混频。
2010-02-01 quant-ph
Antibunching of distorted optical wave packets at a beam splitter
单光子波包在分束器处的干涉通常导致分束器两个输出端口的光强成反比关系。这种效应可以被认为是光子在分束器处的“聚束”,并且被广泛地解释为不可区分的玻色子的概率幅度之间的量子力学干涉的结果。在这里,我们表明,当波包充分扭曲时,则观察到相反的行为,即,两个输出端口中的光电探测器的同时点击是有利的,这可以被视为分束器处光子的“反聚束”。
1998-01-15 quant-ph
Bunching of Photons When Two Beams Pass Through a a Beam Splitter
狄拉克写道:“每个光子只与自己发生干涉。两个不同光子之间的干涉永远不会发生。实际上,一个实际的定义是,“经典”光学由光子只与自身干涉的现象组成。然而,光子服从玻色统计,这意味着它们有“非经典”的“聚束”趋势。对于非经典光学行为的一个简单的例子,我们考虑两个脉冲的光子的一个单一的频率,同时入射到两侧的无损,50:50分束器。
2003-12-03 quant-ph
Programmable Hong--Ou--Mandel interference in a giant-atom beam splitter
Center for Theoretical Physics & School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University(海南大学理论物理中心与物理光电工程学院);Department of Microtechnology and Nanoscience, Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学微技术与纳米科学系)
本研究提出巨原子分束器作为可编程HOM干涉仪,通过耦合相位调节实现单光子分束与双光子干涉的连续控制,并用于量子参数估计,为量子信息处理提供新平台。
2026-09-18 quant-ph
Schrodinger picture analysis of the beam splitter: an application of the Janszky representation
Janszky表象将场模的量子态构造为复平面中一条线上相干态的叠加。我们表明,这提供了一个自然的薛定谔图片描述一对模式之间的干涉分束器。
2018-06-14 quant-ph
Simulation of quantum gates by postselection of interference experiments in multi-port beam-splitter (BS) configurations
使用多端口分束器(BS)配置,八个输入算子a(0)、a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、a(5)、a(6)、a(7)由12个BS混合以产生输出算子b(0)、b(1)、b(2)、b(3)、b(4)、b(5)、b(6)、b(7)。进入BS的一个端口或从BS的一个端口离开的单个光子被认为是BS的一个端口。|0>状态,而BS的第二端口中的状态被认为是|1> state.两个单光子通过算子a(0)、a(1)、a(2)、a(3)被插入到模拟两个输入量子比特状态的BS中的两个BS中。为了模拟双量子比特门,我们通过后选择排除了一个或两个光子通过输出端口b(4),b(5),b(6),b(7)离开的所有情况,因此只考虑了25%的实验。该方法显式模拟CNOT和SWAP门,但类似的方法可以用于其他门。
2009-09-22 quant-ph
Wavepacket interference of two photons through a beam splitter: from temporal entanglement to wavepacket shaping
解析研究两不同时间形状光子通过分束器的干涉,提出时间纠缠与光子整形应用,发现50/50分束器可生成时间模式编码Bell态,且探测一光子能以超99%保真度将另一光子整形为高斯波包,有望解决光量子网络形状失配。
2024-08-26 quant-ph
Universal interference-based construction of Gaussian operations in hybrid quantum systems
分束器操作是处理以玻色子模式编码的量子信息的不可或缺的资源。然而,在混合量子系统中,由于各种实验缺陷,在两个不同的玻色子模式之间实现可靠的分束器可能具有挑战性。在没有分束器的情况下,实现玻色子模式之间的任意高斯运算可能变得非常重要甚至不可行。在这项工作中,我们开发了新的基于干涉的协议工程高斯操作在多模混合玻色子系统,而不需要分束器。具体来说,对于一个给定的通用多模高斯幺正耦合器,我们证明了一个通用的方案,用于构建所需的玻色子模式的子集上的高斯操作,只需要多次使用给定的耦合器与单模高斯幺正交织。我们的研究结果提供了有效的建设操作至关重要的量子信息科学,并来自玻色子系统的基本物理性质。因此,除了某些边缘情况外,所提出的方案广泛适用于现有的平台和车钩。我们引入了一个系统的方法来识别和治疗这些边缘的情况下,利用一种新的固有不变的结构与我们的干扰为基础的建设。
2021-12-15 quant-ph
Interference-based universal decoupling and swapping for multimode bosonic systems
分束器操作广泛用于处理以玻色子模式编码的信息。然而,在混合量子系统中,在两个不同的玻色子模式之间实现可靠的分束器操作可能具有挑战性。如果没有分束器,一些基本操作,如解耦模式和模式之间的交换状态可能变得非常不平凡或根本不可行。在这项工作中,我们开发了新的基于干涉的协议,用于解耦和交换多模玻色子系统的选定模式,而不需要分束器。具体而言,对于一个给定的通用耦合器的特征在于由高斯酉过程,我们展示了如何解耦一个单一的模式或交换任何一对模式与一个恒定的深度序列的操作,同时保持耦合的其余系统。这些协议只需要多次使用给定的耦合器,与单模高斯幺正操作交织,从而实现对量子信息科学至关重要的操作的有效构建,例如高保真量子转换。我们的结果直接来自玻色子系统的基本物理性质,因此广泛适用于各种现有的平台。
2020-10-19 quant-ph
Multiphoton Quantum Interference at Ultracompact Inverse-Designed Multiport Beam Splitter
本研究利用尺寸仅8.0×4.5微米的拓扑优化三端口分束器,成功实现了多光子量子干涉,证实了拓扑优化器件在微型化量子技术中的巨大潜力。
2025-03-31 quant-ph
Duality relations in a two-path interferometer with an asymmetric beam splitter
本文定量地研究了带非对称分束器的马赫-曾德尔干涉仪中的波粒二象性。非对称分束器引入了额外的先验路径知识,这对于在干涉仪的一个输出端口处检测到的粒子和在另一个输出端口处检测到的粒子是不同的。因此,在两个输出端口处出现的干涉图案的条纹宽度也不同。因此,与对称情况形成鲜明对比的是,这里我们应该集中在一个输出端口上,并从四条路径中区分出在该端口处检测到的粒子所采取的两条可能路径。事实证明,两个非正交的unsharp可观测量联合在这个设置。我们应用这些不清晰的可观测量的联合可测性的条件,以获得干涉条纹的可见性和哪条路径的可测性之间的折衷关系。
2012-02-15 quant-ph
Quantum Beam Splitter as a Deterministic Entanglement Source: Exact Photon-Number Statistics, Hong-Ou-Mandel Interference, and von Neumann Entropy Scaling from Balanced Inputs
Ayatollah Boroujerdi University(阿亚图拉·布鲁杰迪大学)
针对含时随机磁场下具有DM相互作用的量子比特系统,通过随机Lindblad主方程模拟和比例积分反馈协议动态调整DM强度,将时间平均负性从0.21提升至0.42,并使量子费舍尔信息灵敏度超越经典散粒噪声极限2.5倍。
2026-09-24 quant-ph
Interference Effects in Potential-Wells
我们建议使用一个阵列的势阱作为干涉仪,其中分束器提供了在适当的时间通过阱之间的障碍隧穿。这种安排允许演示广义洪-欧-曼德尔效应与多个粒子穿越一个或几个分束器。其他干涉仪效应也可能发生,包括违反贝尔不等式的贝尔-克劳泽-霍恩-希蒙尼-霍尔特形式。在相互作用中,人们可以看到各种各样的效应,包括所谓的费米子化、集体隧穿和自陷。
2015-04-21 quant-ph
Quantum optics of lossy asymmetric beam splitters
我们从理论上研究了两个单光子在有耗非对称分束器中的量子干涉,这种分束器是最常见的无源2 $\times$ 2光路。电路中的损耗导致在散射矩阵的元素上具有非平凡约束集的非酉散射矩阵。我们的分析使用噪声算子形式主义表明,损失允许量子干涉的可调谐性的程度上不可能与无损分束器。我们的理论研究支持高度多模系统,如不透明的散射介质和多模光纤中的可编程量子干涉的实验演示。
2016-05-03 physics.optics quant-ph
Spin correlated interferometry for polarized and unpolarized photons on a beam splitter
自旋干涉的第四阶的独立偏振以及非偏振光子同时到达一个分束器,并表现出自旋相关,而离开它,制定和讨论的量子方法。分束器被认为是真正的单重态光子源。对参与四阶干涉的光子之间的典型非经典拍频现象给出了偏振相关的解释。
1999-07-22 quant-ph
The quantum beam splitter with many partially indistinguishable photons: multiphotonic interference and asymptotic classical correspondence
本文对量子双端口干涉仪中多个部分不可分辨光子的渐近行为进行分析,发现输出分布由围绕特定$j^*$的$O(\sqrt{n})$个通道主导,并呈现半经典双峰包络,对应经典强度分布。
2023-12-28 quant-ph
Tunable coherent microwave beam splitter and combiner at the single-photon level
针对光学与微波系统对分束/合束组件的需求,本研究提出采用频率可调谐超导人工原子的非线性分束器与合束器,实现单光子水平信号透明度0-1可调及相干光束合并与干涉条纹生成。
2025-03-26 quant-ph
Entangling ability of a beam splitter in the presence of temporal which-path information
计算了在无损耗分束器中双光子干涉引起的偏振纠缠量。纠缠及其见证分别用并发度和Bell-CHSH参数量化。在Mandel凹陷的存在下,两种路径信息的相互作用-时间和偏振-引起纠缠偏振态的存在,不能违反Bell-CHSH不等式。
2005-03-25 quant-ph
The interference of the nonclassical light pulse with a coherent one and the sub-Poissonian statistics formation
利用光学分束器的理论模型,研究了自相位调制超短光脉冲(SPM USP)与相干光脉冲的干涉。研究发现,选择分束器的透射系数,可以得到我们感兴趣的正交涨落谱。结果表明,几何相位的选择给出了一个控制的位置的椭圆压缩在正交空间XY。引入了扩展的Mandel参数,并在所有频率下扫描了光子统计。它是建立的子和超泊松统计形成可以通过选择脉冲之间的非线性相位添加和初始线性相移。自相位调制(SPM)导致分束器输出端总光子数的附加调制。
2000-06-26 quant-ph
Photon-detector entanglement by interference at a beam splitter
在海上航行的早期,人们认为,当一艘受波浪支配的船到达具有全球性质的某个临界距离时,这艘船必然会完全崩溃,也就是说,必然会坠入虚无之中。只有杰出的麦哲伦航行明确地“实验性地”实现了这样的证明,即在海洋上没有绝对的船舶轨迹塌陷,船舶轨迹的不同塌陷总是具有或多或少的局部特征,并且只有球对称形式的地球具有绝对特征。在标准的量子力学形式主义中,测量坍缩,即检测必须独立于幺正对称(保持叠加或纠缠)量子力学动力学假设,因为直到今天还没有实现量子系统和检测器之间存在纠缠的实验(薛定谔猫效应)。本文提出了一种新颖的、现实的、简单的单光子在分束器上干涉的实验形式。本文研究了光子与光子轨迹探测器(对应于单个简单二能级系统,实际上是单个原子)之间的量子纠缠。(All这等同于典型气体激光器管内的基本过程,并且在这个意义上,所提出的纠缠甚至可以被认为是实验验证的。它承认量子力学动力学幺正对称性自发破缺的探测坍缩模型是一般自发对称性破缺形式的特例。坍缩代表一种有效的局部现象,而幺正对称代表一种绝对精确的全局现象。它对量子力学的基础极其重要。
2021-08-21 quant-ph
Fidelity matters: the birth of entanglement in the interference of Gaussian states
我们解决了两个高斯态在分束器干涉的相互作用,并分析了由此产生的二分系统所表现出的相关性。我们证明了非局域相关性(纠缠)的出现,当且仅当两个输入高斯态之间的保真度下降到一个阈值下,仅取决于它们的纯度和transmands的分束器。我们的结果澄清了压缩作为纠缠的先决条件的作用,并提供了一个工具,以优化无源器件的纠缠产生。
2011-09-21 quant-ph
Multiphoton Interference with a symmetric SU(N) beam splitter and the generalization of the extended Hong-Ou-Mandel effect
University at Albany-SUNY(奥尔巴尼大学(纽约州立大学));Air Force Research Laboratory, Information Directorate(空军研究实验室信息总局)
本文研究了对称SU(N)光束分裂器的多光子干涉,扩展了Hong-Ou-Mandel效应,并探讨了其在不同N情况下的应用。
2026-01-06 quant-ph
Interference of macroscopic beams on a beam splitter: phase uncertainty converted into photon-number uncertainty
压缩真空孪生光束通常通过参量下转换产生,具有完美的光子数相关性。根据海森堡原理,这伴随着它们相对相位的巨大不确定性。通过重叠明亮的双光束分束器上,我们转换成光子数波动的相位波动和观察这种不确定性作为一个典型的“U形”的输出光子数分布。这种效应,虽然报道了原子合奏,并给予希望的相位超分辨率,从来没有观察到光束。归一化光子数差分布的形状与高阶Fock态的形状相似。它也可以通过具有人工混合相位的经典光束来模仿,但没有任何相位超分辨的前景。分束器输出处的概率分布可用于过滤输入处的宏观叠加。
2013-09-09 physics.optics quant-ph
Hong-Ou-Mandel interference on a real beam splitter
HOM效应是量子光学中的主要现象之一。当两个相同的单光子波进入1:1分束器时,每个输入端口都有一个。当光子相同时,它们将相互熄灭。HOM干涉仪的主要元件之一是分束器,其具有其自身的反射系数$R = 1/2$和透射系数$ T = 1/2 $。本文用解析解讨论了分束器中两光子相互作用的一般机制,指出在HOM效应理论中,必须知道(包括在计划实验时)不仅是$ R = 1/2 $和$ T = 1/2 $,而且是它们的均方根波动$ ΔR ^ 2, ΔT ^ 2 $,这是由于$R = R(ω_1, ω_2) $和$ T = T (ω_1, ω_2) $对频率的依赖性而产生的,其中$ω_1, ω_2$分别是第一和第二光子的频率。在一定条件下,特别是当波动$ ΔR^2 $和$ ΔT^2 $的依赖性可以忽略,并选择$ R=T=1/2 $,开发的理论与以前已知的结果相一致。
2020-02-02 physics.optics quant-ph
Amplitude control of quantum interference
通常,干涉效应的振荡由相对相位控制。我们表明,改变量子波的振幅,例如通过改变分束器的反射率,也可以导致量子振荡,甚至贝尔违反当地的现实主义。本文首先从理论上研究了任意光源数和分束器透过率的Hong-Ou-Mandel实验的推广。然后,我们考虑一个贝尔型实验与两个独立的源,并发现强烈的违反当地的现实主义为任意大的源数$N$,小$N$,一个运营商的措施基本上是相对相位的源和其他的强度。由于在实验上,测量光晶格中原子数的奇偶性比测量原子数本身更容易,我们假设探测器测量的是奇偶性。
2012-01-20 quant-ph
Hong-Ou-Mandel effect with two frequency-entangled photons of vastly different color
本研究利用量子频率转换器作为有源分束器,首次实现两个颜色差异极大的频率纠缠光子间的HOM干涉,可见度超90%,深化了对量子干涉的理解并提出了异构量子系统中光子量子比特接口的新方法。
2025-10-24 quant-ph
Digital Quantum Simulations of Hong-Ou-Mandel Interference
本文利用格雷码实现玻色子到量子比特的映射,构建分束器量子电路,并在量子模拟器与真实量子后端上复现Hong-Ou-Mandel干涉。
2024-02-27 quant-ph
Heralded hybrid CV-DV entanglement generation by quantum interference between CV state and DV delocalized photon
混合纠缠态被证明是异构量子网络中量子信息处理的必要条件。提出了一种利用不可约的消耗资源的方法,该方法在实验装置的任何输入条件下都能稳定地提供混合CV-DV纠缠。也就是说,一个家庭的CV状态的介绍。每个这样的CV状态首先叠加在具有离域光子的分束器上,然后由分束器后面的光电检测器检测。任何光子数的检测预示着在输出中产生混合CV-DV纠缠态,而与分束器的透射/反射系数和输入CV态的大小无关。研究了生成态的非经典性质,计算了它们的纠缠度。实验装置的输入参数有很宽的取值范围,可以选择这些取值范围来使生成的态达到最大纠缠。所提出的方法也适用于输入CV状态的截断版本。我们还提出了一种简单的方法来产生偶/奇CV状态。
2021-01-06 quant-ph
Generalised quantum interference
Australian Research Council Centre of Excellence for Engineered Quantum Systems(澳大利亚研究委员会工程量子系统卓越中心);School of Mathematics and Physics, University of Queensland(昆士兰大学数学与物理学院);Silux Technologies Co., Ltd.(希鲁克斯科技有限公司);QICI Quantum Information and Computation Initiative, School of Computing and Data Science, The University of Hong Kong(香港大学计算与数据科学学院量子信息计算倡议)
通过可编程集成光子处理器,在可变分束器上干涉非平衡双光子态,实现量子干涉输出状态的连续调谐,破坏传统HOM干涉的对称性,产生禁止聚束通道。
2026-07-01 quant-ph
Revealing interference by continuous variable discordant states
通常,在分束器中混合的一对不相关的高斯态在输出处产生相关态。然而,当输入是相同的高斯状态时,输出状态等于输入,并且没有相关性出现,因为干扰没有发生。另一方面,由于物理现象确实具有可观察到的效应,并且分束器在那里,因此出现了如何揭示两个光束之间的干涉的问题。我们从理论上证明和实验表明,这是可能的,如果至少有一个的两个光束准备在一个不和谐的,即高斯相关,状态与第三束。我们也应用相同的技术来揭示偏振信息的擦除。我们的实验涉及热状态和结果表明,高斯不和谐状态,即使当他们表现出积极的Glauber P-函数,可能是有用的,以实现特定的任务。
2013-09-13 quant-ph
Two Photon Anti-Coalescence Interference: the Signature of Two Photon Entanglement
研究了双光子波包在分束器中干涉的一般理论。我们发现双光子光谱的对称性对干涉的方式起着重要的作用。我们区分了光子纠缠中的聚并干涉和反聚并干涉,证明了反聚并干涉是光子纠缠的特征。
2003-05-13 quant-ph
Wigner entropy conjecture and the interference formula in quantum phase space
Wyant College of Optical Sciences, The University of Arizona(亚利桑那大学怀特光学科学学院);DIENS, École Normale Supérieure, PSL University, CNRS, INRIA (QAT)(巴黎高等师范学院,PSL大学,法国国家科学研究中心,INRIA(QAT))
本研究证明了Wigner熵猜想在光束分裂态中的成立,并探讨了干涉公式在量子相空间中的应用及扩展猜想。
2026-01-25 quant-ph
Spin-correlated interferometry with beam splitters: preselection of spin-correlated photons
分束器的四阶干涉的一个非经典特征,即即使入射光子是非偏振的,真正的光子自旋单线态也会以预定的方向发射,已经被用于一个实验的提议中,该实验将量子自旋相关强加给真正独立的光子。在实验中,来自两个这样的单态的两个光子在分束器处发生干涉,结果是另外两个光子--它们没有相互作用,也没有交叉的路径--在偏振方面表现出100%的相关性,即使在前两个光子中没有测量到偏振。该实验允许关闭贝尔定理证明中剩余的漏洞,并揭示了量子非定域性作为选择的性质,并开创了一种精确制备不等叠加的实验程序。
1999-08-05 quant-ph
Controllable Quantum Interference from Two-Photon Scattershot Sources
我们描述了一种多模无源线性光网络,它模拟了分束器的双光子数统计,而不管两个光子进入网络的位置。这是通过首先定义网络矩阵的生成器必须满足的一般性质来完成的。然后,我们表明,网络的有效透射系数可以自由设置复制的重合计数(即Hong-Ou-Mandel浸)的情况下,或100%的重合率,以及所有可能的双光子分束器统计这两个极值点之间。最后,我们证明了这个网络,在比较简单的系统,提供了更好的采样率和其他资源的优势。
2020-08-12 quant-ph
Quantum random number generation enhanced by weak-coherent states interference
我们提出并证明了一种技术,量子随机数产生的基础上的随机人口的输出空间模式的分束器时,两个输入同时与不可区分的弱相干态。我们模拟和实验验证随机比特的产生概率作为每个输入的平均光子数的函数,并将其与通过分束器传输的单个弱相干态的传统方法进行比较,显示出高达32%的改进。随后的干扰现象降低了与比特0和1相关联的检测器之间的一致计数的概率,从而增加了有效输出的出现概率。一个长的比特串是由一个标准的随机性测试套件具有良好的信心。我们的建议可以很容易地实现,并打开有吸引力的性能增益没有显着的权衡。
2016-08-18 quant-ph
Quantum Beam Splitter as a Quantum Coherence Controller
本研究提出基于厄米PT对称系统的可调量子分束器,可实现输出光子的非对称量子相干操控,能产生反聚束/聚束光子及完美光子阻塞,为弱量子光操控的器件研发提供新思路。
2024-07-13 physics.optics quant-ph
Beam Splitter for Spin Waves in Quantum Spin Network
我们从理论上设计并分析研究了一种用于星形(例如,$Y$形梁)自旋网络。这样的固态分束器可以显示量子干涉和量子纠缠通过良好的相互作用的控制节点。它将使一个基本的干涉仪设备的可扩展的量子信息处理的基础上的固体系统。
2006-02-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Witnessing Entanglement with Second-Order Interference and Stokes Parameters
我们提出用Stokes参量作为关联EPR混合态光场的纠缠见证。这样的状态可以通过分束器作用于光的两个混合压缩态来产生。Stokes见证算符与Hanbury-Brown和Twiss干涉密切相关,可以用来检验涉及电场量子正交涨落的平衡零拍实验中的纠缠。
2006-08-01 quant-ph
Quantum random walks with multiphoton interference and high order correlation functions
我们展示了一个模拟的量子随机行走与多个光子使用交错阵列的50/50分束器与一个银行的检测器在任何所需的水平。我们讨论了多光子干涉效应,这是固有的设置,并介绍一,二,三重符合检测计划。利用费曼图直观地解释了这些量子无规行走的多光子干涉效应。
2013-04-11 quant-ph
Time resolution at the quantum limit of two incoherent sources based on frequency resolved two-photon-interference
University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);School of Mathematics and Physics, University of Portsmouth(朴茨茅斯大学数学与物理学院);Quantum Science and Technology Hub, University of Portsmouth(朴茨茅斯大学量子科学与技术中心);Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth(朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所)
本文提出利用频率分辨双光子干涉技术,实现对两个非相干源时间延迟的量子极限半精度测量,应用于天文、显微镜、远程时钟同步和雷达测距等领域。
2026-02-10 quant-ph
A wave nature-based interpretation of the nonclassical feature of photon bunching on a beam splitter
玻恩定则是理解基于物理量测量过程的概率幅的量子力学的关键。基于光子的典型粒子性质,即使在没有明确定义两个输入光子之间的相对相位的情况下,也可以用玻恩定则解释两个输出光子在分束器上聚束的量子特性。与传统的Hong-Ou-Mandel效应不同,本文从光子的波动性出发,提出了一种新的解释,通过分束器的相位基叠加来解释光子聚束的量子特性。此外,马赫-曾德尔干涉仪,以支持所提出的方法的正确性。因此,我们有限的理解的量子特性,加深了通过相位基叠加的相消量子干涉。因此,所谓的神秘的量子特性,现在澄清了两个成对的光子之间的明确的相位关系和光学系统的相位基叠加的新术语。
2021-10-12 quant-ph
Beam splitting and Hong-Ou-Mandel interference for stored light
研究了量子光脉冲在三角形原子介质中的存储和释放。定义了两组互补的控制场,这两组控制场导致光子在两个阶段独立而完整地释放。该系统构成了一种新型的柔性分束器,其中输入和输出端口涉及相同方向但在时间上分离良好的光子。本文讨论了一种新的Hong-Ou-Mandel干涉。
2006-06-22 quant-ph
The non-local Hong-Ou-Mandel effect
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University(广岛大学先进理工学研究科);School of Computing, Newcastle University(纽卡斯尔大学计算机学院);Quantum Engineering Technology Laboratories, Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Bristol(布里斯托大学电气电子工程系量子工程技术实验室)
研究通过四路径干涉仪实现非局域光子干涉,揭示了光子非局域关联与纠缠之间的根本联系,为光学量子技术提供新可能。
2026-04-13 quant-ph
The GRA Beam-Splitter Experiments and Particle-Wave Duality of Light
Grangier,Roger和Aspect(GRA)进行了分束器实验来证明光的粒子行为,并进行了马赫-曾德尔干涉仪实验来证明光的波动行为。这些实验的显着特点是使用门控系统来产生接近理想的单光子态。随着波和粒子行为的演示(在两个相互排斥的实验中),他们声称已经证明了光的双重粒子-波行为,因此证实了玻尔的互补原理。光的波动性的证明是没有争议的。但我们想证明,与GRA的主张相反,他们的分束器实验并不能最终证实光的粒子行为,因此不能证实粒子-波的二象性,更一般地说,也不能证实互补性。我们的演示包括提供一个详细的模型的基础上的因果解释的量子场(CIEM),它不涉及粒子的概念,GRA的哪条路径的实验。我们还将简要介绍第二个干扰GRA实验的CIEM模型。
2017-11-09 quant-ph
High photon number path entanglement in the interference of spontaneously downconverted photon pairs with coherent laser light
我们表明,下转换光子对和相干激光光子之间的量子干涉可以产生一个最大路径纠缠N光子输出组件,保真度大于90%的任意高的光子数。因此,简单的分束器操作可以将下转换光的2光子相干性转换为几乎最佳的N光子相干性。
2007-08-23 quant-ph
Multimode Hong-Ou-Mandel interference
我们考虑了自发参量下转换产生的光子在分束器上的多模双光子干涉。由此产生的干涉图案示出依赖于泵浦光束的横向空间对称性。在实验中,我们采用一阶厄米-高斯模式,以表明,通过操纵泵浦光,可以控制所产生的双光子干涉行为。我们期望这些结果在光的量子态工程中发挥重要作用,用于量子信息处理和量子成像。
2002-12-03 quant-ph
Aluminum nitride waveguide beam splitters for integrated quantum photonic circuits
我们展示了量子器件集成光子电路使用溅射多晶氮化铝(AlN)绝缘体。制作了量子光子学中最重要的器件之一的片上AlN波导定向耦合器,其输出功率分束比为50:50 ~ 99:1。利用AlN定向耦合器实现了消光比大于10 dB的偏振分束器。利用所制备的AlN波导分束器,我们观察到了可见度为91.7 +(-)5.66%的Hong-Ou-Mandel干涉。
2022-08-02 physics.optics quant-ph
Interference of overlap-free entangled photons with a Mach-Zehnder-like interferometer
利用自发参量下转换和50:50分束器,我们产生了同轴偏振纠缠光子对,其中两个光子彼此相距很远。然后,光子通过修改后的马赫-曾德尔干涉仪的一个端口一个接一个地发送。我们观察到干涉条纹的周期性的一半的单光子波长,独立的光子之间的距离。这一特性可以在量子增强测量中得到应用。
2010-05-05 quant-ph
Hong-Ou-Mandel interference on a lattice: symmetries and interactions
本文研究一维晶格上两粒子Hong-Ou-Mandel干涉,利用对称性将其等效为迈克尔逊干涉,并推广至相互作用情形,验证了聚束概率的解析预测。
2023-07-18 quant-ph
Coexistence of full which-path information and interference in Wheelers delayed choice experiment with photons
我们提出了一个计算机模拟模型,它是惠勒延迟选择实验的实验实现的一对一副本,该实验采用单光子源和马赫-曾德尔干涉仪,马赫-曾德尔干涉仪由50/50输入分束器和具有可调反射系数$R$的可变输出分束器组成(V. Jacques { \sl et al.},物理修订信函100,220402(2008))。对于$0\le R\le 0.5$,发现干涉可见度$V$和路径可扩展性$D$(量化哪个路径信息WPI的参数)的实验测量值满足互补关系$V^2+D^2\le 1$,从而允许获得部分WPI,同时保持具有有限可见度的干涉。模拟模型完全基于实验事实,满足爱因斯坦的局部因果性标准,不依赖于任何量子理论或概率论的概念,定量地再现了从量子理论计算的平均值。我们的结果证明,它是可能的,以粒子的实验,即使D=0,V=1,可以有完整的WPI,因此,关系$V^2+D^2\le 1$不能被视为量化的互补性的概念。
2009-08-07 quant-ph
Generation of Entangled Photon Holes using Quantum Interference
除了在偏振或其他变量中纠缠的光子对之外,量子力学还允许通过光子本身的不存在而纠缠的光束。这些相关的缺失,或“纠缠光子孔”,可以导致与更熟悉的纠缠光子对类似的反直觉的非局域效应。在这里,我们报告了利用量子干涉效应产生的光子孔的实验观察,以抑制弱激光脉冲中的两个光子在光学分束器处分离的可能性。
2006-07-13 quant-ph
Quantum interference of ultrastable twin optical beams
我们报告的第一个测量的量子相位差噪声的超稳定的非简并光学参量振荡器,发出双光束的经典相位锁定在准确的频率简并。测量结果说明了无损耗平衡分束器将数差压缩转换为相位差压缩的特性,从而为双光束海森堡极限干涉提供了间接证据。该实验是连续变量Hong-Ou-Mandel干涉效应的推广,是实现明亮超稳定非简并光束连续变量纠缠的一个里程碑。
2004-03-26 quant-ph
Quantum interference with photon pairs created in spatially separated sources
我们报道了一个量子干涉实验来探测两个光子之间的相干性来自非简并光子对电信波长在空间分离的来源。这两个光子在分束器上混合,当光子无法区分时,我们观察到符合计数率降低高达84%。该实验是实现量子隐形传态和独立源纠缠交换的重要一步。
2003-02-11 quant-ph