Momentum entanglement and disentanglement between atom and photon
利用两条跃迁路径之间的量子干涉，我们提出了一种相干控制单原子与单光子之间动量纠缠的新方案。从第一性原理出发，研究了不可避免的退纠缠，表明在一定条件下，该方案可以实现稳定纠缠的原子-光子系统的超高纠缠度。
2007-02-28 quant-ph
Measurement of two-photon position-momentum EPR correlations through single-photon intensity measurements
测量双光子态的位置-动量EPR关联对于从量子密钥分发到符合成像的许多量子信息应用都是非常重要的。然而，用于测量位置-动量EPR相关性的所有现有技术都涉及重合检测，因此存在导致不太准确的测量的问题。在这封信中，我们提出并证明了一个实验方案，不需要符合检测测量EPR的相关性。我们的技术适用于纯的双光子态，无论该状态是可分离的还是纠缠的。我们从理论上证明了，如果纯双光子态满足一定的条件，那么位置-动量EPR关联可以通过仅对其中一个光子进行强度测量来获得。我们实验证明了这种技术的纯双光子状态所产生的I型自发参量下转换，并尽我们所知，我们报告的最准确的测量位置动量EPR相关性到目前为止。
2021-02-08 quant-ph
Two dimensional characterization of space-momentum entangled photon pairs
在β-硼酸钡晶体中利用II型参量下转换产生空间动量纠缠光子对。使用扫描光纤探针在两个横向维度上观察到光子在近场和远场平面中相对于生成晶体的位置的相关性。的空间动量相关的特点是使用一个二元正态分布的协方差描述和测试的不可分离性与曼奇尼的标准。讨论了高阶空间模在观察两光子空间纠缠中的作用。
2009-05-29 quant-ph
The conservation of orbital angular momentum and the two-photon detection amplitude in spontaneous parametric down-conversion
考虑角动量守恒和不守恒两种情况，研究了当引入轨道角动量物理量时，自发参量下转换光束的双光子探测幅度.理论计算与实验观测结果一致，表明下转换光束的双光子探测振幅的空间结构携带着关于自发参量下转换中轨道角动量守恒或不守恒的重要信息。
2007-03-21 quant-ph
Transverse angular momentum of photons
发展了光束横向角动量的量子理论。该理论适用于真空中的傍轴和准傍轴光子束，并再现了经典光束应用于相干态时的已知结果。计算了光束的坡印廷矢量（即线动量）和角动量量子算符，包括一阶横导数的贡献。这允许正确描述光束中的能量流以及光子的自旋和角动量的自然出现。我们表明，准直光束，轨道角动量算符不满足标准的交换规则。最后，我们讨论了我们的理论在一些具体案例中的应用。
2010-03-04 quant-ph
Single-photon interferometry with orbital angular momentum circumvents standard wave-particle duality
从马赫-曾德尔干涉仪（MZI）中射出的具有明确轨道角动量的偏振光子被证明可以绕过波粒二象性。其偏振分辨探测概率形成非正弦干涉图样。对于MZI臂之间的某些相位差，该模式产生可靠的哪个路径信息和高相位灵敏度。
2007-05-28 quant-ph
A Quantum Field Theory Twist to Photon Angular Momentum
提出了一种量子场论方法，将经典空间光束携带轨道角动量的概念推广到单光子水平。这个量子化框架是在傍轴和非傍轴制度。在扩展到光学相空间，封闭形式的表达式被发现的光子维格纳表示描述变换的轨道庞加莱球的酉相关的家庭的傍轴空间模式。
2005-09-06 quant-ph
General U(4) gate for photon polarization and orbital angular momentum
我们研究了在光子自旋极化和光子轨道角动量两个态的希尔伯特空间中，由CNOT门和单量子比特幺正门组成的任意U（4）门的实现。我们的方案比最近提出的使用q板的方案有所改进，因为保真度仅受损耗的限制，因此原则上它可以用于实现完美的变换。
2010-12-13 quant-ph
Extrinsic orbital angular momentum of entangled photon-pairs in spontaneous parametric down-conversion
从描述自发参量下转换的光学非线性过程的标准哈密顿量出发，理论上证明了由于空间对称性破缺，产生的纠缠光子对在第二类情形下的相对运动自由度上携带不可忽略的轨道角动量.我们还表明，这些自由度中的光子对携带的轨道角动量在传统测量方案中无法检测到，这需要开发新技术进行进一步的实验研究。
2008-10-07 quant-ph
High momentum entanglement of cold atoms generated by a single photon scattering
利用光子在两原子间的成对散射机制，提出了一种通过单光子散射和探测实现两个超冷中性原子间运动态高度纠缠的新方案.在一定的条件下，可以得到任意数量的纠缠。
2008-01-15 quant-ph
Proposed experiment of which-way detection by longitudinal momentum transfer in Young's double slit experiment
光子的动量可能会揭示杨氏双缝实验中“哪条路”问题的答案。一个光子通过两种介质之间的边界，其中光子以不同的速度行进，根据动量守恒定律经历动量变化。光子的动量被局部地传递到介质，并且介质之间的边界接收应力，这决定了光子的轨迹。使用可以将应力转换为电荷的晶体板进行实验。我们能够在检测到屏幕上的光子后检测到电荷，并控制光子检测的灵敏度。通过这个拟议的实验，它是确定是否试图检测光子旅行的“哪条路”破坏了干涉图案。
2009-05-14 quant-ph
One-way quantum computation via manipulation of polarization and momentum qubits in two-photon cluster states
利用两个光子在偏振和线动量下纠缠的四量子比特团簇态实现了一套完整的单量子比特旋转和高保真度的赤道量子比特的C-NOT门。通过两个自由度的计算等价性，我们的结果证明了双光子团簇态适用于快速高效的单向量子计算。
2007-07-12 quant-ph
Photon momentum and optical forces in cavities
在过去的一个世纪里，物质介质中的电磁场动量一直在亚伯拉罕-闵可夫斯基争论中争论，因为有令人信服的论据支持亚伯拉罕和闵可夫斯基形式的光子动量。本文研究了在动态场和稳态场情况下腔结构中的光子动量和光力。在单光子传输过程的描述中，我们采用了场动力学单光子理论。我们的模型表明，在介质中，光子与诱导原子偶极耦合，形成具有闵可夫斯基形式动量的极化激元准粒子。亚伯拉罕动量可以与耦合极化激元态的电磁场部分相关联。与闵可夫斯基动量的极化激元服从均匀的质心的能量运动，以前被解释为只支持亚伯拉罕动量。在描述稳态非平衡场分布时，我们使用最近发展的量子化涨落电动力学（QFED）形式主义。虽然允许干涉结构中的光传播和量子场波动的详细研究，但我们的方法也为模拟纳米器件中的光能传递和热平衡的形成以及研究光机械器件中的电磁力提供了实用的工具。
2017-07-14 quant-ph
Error correction with orbital angular momentum of multiple photons propagating in a turbulent atmosphere
光子的轨道角动量是一个非常有趣的量子信息存储和传输系统，但它会受到大气湍流的影响而迅速退化。如果我们想要保护光子，了解影响光子的噪声过程是至关重要的。本文利用Roux的无穷小传播方程导出了离散的林德布拉德方程，并数值研究了最相关的林德布拉德算子的形式。我们发现主导的Lindblad算子是那些将角动量移动一个单位的算子。我们探索可能的计划，以保护量子信息跨越多个光子级联的标准量子纠错码与错误检测码的轨道角动量。
2017-07-14 quant-ph
Implementation of one-dimensional quantum walks on spin-orbital angular momentum space of photons
光子可以携带自旋角动量（SAM）和轨道角动量（OAM），分别可以用来实现量子比特系统和高维系统。这种自旋轨道系统非常适合于实现一维离散时间量子随机游动。我们提出了一个简单的方案，量子行走的自旋轨道角动量空间的光子，其中光子行走的无限OAM空间由他们的SAM控制。通过采用最近发明的光学器件，所谓的“q板”，我们的方案比其他方案更简单和有效，因为在该方案中没有Mach-Zehnder干涉仪。
2010-02-03 quant-ph
Orbital angular momentum of the down converted photons
计算了自发参量下转换中轨道角动量纠缠光子对的相对振幅。结果表明，振幅依赖于两个拉盖尔指数l，p。我们还讨论了主要使用的全息图和单模光纤模式分析的影响。我们的结论是，只有几个维度可以探索从无限OAM模式的下转换光子对。
2003-09-04 quant-ph
A simple scheme for quantum networks based on orbital angular momentum states of photons
我们提出了一种新的量子网络方案，利用光子的轨道角动量态来路由网络，并利用自旋角动量态来编码信息。详细分析了基于该高效量子网络的四用户实验方案，该方案特别适合于自由空间量子密钥分发。用户可以自由交换量子密钥。
2012-04-26 quant-ph
Experimental demonstration of fractional orbital angular momentum entanglement of two photons
非整数螺旋相位板的奇异性质允许容易地操纵光子状态的空间自由度。利用两个这样的装置，我们观察到了自发参量下转换产生的双光子的非常高维（D > 3700）的空间纠缠。
2005-06-29 quant-ph
Quantum Interference of Force with Entangled Photons
该研究利用纠缠光子对实验展示力的量子干涉，通过对纠缠伴光子的偏振测量定义动量传递，证明正动量与零动量的叠加可产生无经典对应的负动量传递。
2024-12-05 quant-ph
Entanglement of the orbital angular momentum states of the photons generated in a hot atomic ensemble
量子协议将更有效地与高维纠缠态。携带轨道角动量的光子可以用来产生高维纠缠态。在本文中，我们实验证明了在热原子系综中利用自发四波混频产生的Stokes光子和反Stokes光子之间的轨道角动量纠缠。实验还表明，热原子系综与Stokes光子之间存在与空间自由度有关的纠缠。
2008-07-01 quant-ph
Management of the Angular Momentum of Light: Preparation of Photons in Multidimensional Vector States of Angular
提出了制备轨道角动量多维矢量态光子的方案。我们展示了可实现的光分布，产生规定的状态与有限或无限的正常模式。特别是，我们表明，合适的光涡旋煎饼允许添加-下降的特定矢量投影。我们认为，这样的光子可能允许在多维量子信息系统中产生它的工程量子。
2001-11-21 quant-ph
Single-photon orbital angular momentum qudit states in fiber - Limits to Dephasing correction via dynamical decoupling
本文导出了多模光纤中光子轨道角动量态的退相干模型，并指出退相干速率与$l^2$成指数关系，其中$l$是方位角模阶数。数值计算还表明，当$l$较大时，轨道角动量光子态完全退相。然而，对于较低的$l$值，可以通过使用动态解耦来最小化退相干，以允许量子点、高带宽量子通信和类似应用。\end{abstract}
2015-10-02 quant-ph
Quantized Rotation of Atoms From Photons with Orbital Angular Momentum
利用拉盖尔-高斯光束的双光子受激喇曼过程，在钠原子的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生原子涡旋态，证明了光子的轨道角动量到原子的相干转移.我们表明，该过程是相干的，通过创建不同的涡旋态的叠加，其中状态之间的相对相位是由光场的相对相位确定的。此外，我们通过向每个原子转移两个光子的轨道角动量来创建电荷2的涡旋。
2006-10-20 quant-ph
Polarization control of single photon quantum orbital angular momentum states
定义在无限维离散希尔伯特空间中的光子轨道角动量，为量子光学中的高维量子信息协议提供了一个很有前途的资源。目前，其广泛使用的最大障碍是可用于控制和操纵的工具有限。在这里，我们介绍和实验测试了一系列简单的光学方案的量子信息的相干转移从偏振的轨道角动量的单光子，反之亦然。我们所有的方案都利用了一种新开发的光学器件，即所谓的“q板”，它能够操纵由偏振自由度驱动的光子轨道角动量。通过以适当的顺序堆叠几个q板，也可以访问高阶角动量子空间。特别是，我们证明了控制的轨道角动量$m$自由度内的子空间的$|m|=2 \hbar$和$|m|=4\hbar$每光子。实验证明，这些方案是可靠的，有效的，并具有较高的保真度。
2009-02-04 quant-ph
Angular momentum and the geometrical gauge of localized photon staes
定域光子态具有非零的角动量，其随着横向基的非唯一选择而变化，并且通过几何矢量势$\mathbf{a}$的规范变换而改变。位置算符必须依赖于规范的选择，但是一个物理上不同的状态的完整规范变换没有可观察到的影响。势$\mathbf{a}$具有与电场的光学涡旋相关的狄拉克弦奇点。
2004-08-03 quant-ph
Experimental study of the momentum correlation of a pseudo-thermal field in the photon counting regime
热（或伪热）辐射最近已被提出用于成像和干涉类型的实验来模拟纠缠态。本文报道了在光子计数条件下赝热场动量关联特性的实验研究。在双光子物理学的背景下，这种光源的表征和理解，特别是它与纠缠双光子态的相似性和差异性，对于获得纠缠的知识是有用的，可以帮助我们评估混沌光在这种背景下应用的真正潜力。
2004-09-29 quant-ph
Quantum information transfer from spin to orbital angular momentum of photons
光学“自旋-轨道”耦合发生在被称为“q板”的适当图案化的非均匀双折射板中，允许单个光子的偏振与其轨道角动量（OAM）纠缠。这个过程，反过来，可以用来建立一个双向的“自旋-OAM接口”，能够将量子信息从自旋转置到光子和\textit{vice versa}的OAM自由度。在这里，我们通过单光子量子断层分析实验证明了这一过程。此外，我们表明，双光子量子关联，如合并干涉所产生的，可以成功地转移到OAM自由度。
2009-05-13 quant-ph
Correlations in orbital angular momentum of spatially entangled paired photons generated in parametric downconversion
在自发参量下转换中产生的空间纠缠光子对之间的轨道角动量关联是什么？我们表明，这个问题的答案可以在两个可选的，虽然互补的方式。在这封信中提出的答案令人满意地解释了在不同的实验和理论方法中获得的看似矛盾的结果。
2007-11-28 quant-ph
On photon angular momentum: transversality condition, Berry degree of freedom, and non-commutativity of photon position
与通常认为将光子角动量分离为轨道和自旋部分在物理上没有意义的结论不同，在一次量子化框架下证明了轨道和自旋角动量不满足标准对易关系。它示出的横向条件的基础上，自旋与传播方向对齐，使只有螺旋度可以是内禀自由度。在同样的基础上还表明，只有在所谓的内禀参考系中，螺旋度才表现为内禀的。光子的内禀参考系由规范势（Berry势）对光子螺旋度的“作用”决定。贝瑞势由一个向量值自由度固定，称为贝瑞自由度。因为只有光子在其内在参考系中的位置与动量正则共轭，所以内在参考系本身被赋予了依赖于Berry自由度以及螺旋度的量子效应。这不仅解释了所谓的光的自旋霍尔效应，而且有助于理解为什么总角动量通常不能分为与螺旋度无关的轨道部分和与螺旋度相关的自旋部分。
2015-01-27 quant-ph
The effect of atmospheric turbulence on entangled orbital angular momentum states
分析了大气Kolmogorov湍流对参量下转换产生的纠缠轨道角动量态的影响。我们计算联合和信号光子探测概率，并获得数值上的模式宽度到弗里德参数比的依赖。我们证明了纠缠光子是不太强大的Kolmogorov湍流的影响相比，单光子。相比之下，在最低阶模式中，信号光子比单光子更鲁棒。我们还获得数值的模式宽度到弗里德参数比的值之间的比例关系，其中联合检测概率是最大值和信号和空闲光子之间的动量失配后，通过介质传播。
2007-03-22 quant-ph
Universal quantum computation with the Orbital Angular Momentum of a single photon
我们证明了一个单光子与量子数据编码在其轨道角动量可以操纵简单的光学元件，以提供任何所需的量子计算。我们将展示如何使用分束器、移相器、全息图和基于量子询问的提取门来构建任何量子么正算符。这些方法的优点和挑战，然后讨论，特别是结果的读出的问题。
2010-06-09 quant-ph
Weak Values of Momentum of the Electromagnetic Field: Average Momentum Flow Lines, Not Photon Trajectories
在最近的一篇论文中，马勒{ \em et al.}已经论证了Kocsis { \em et al.}的实验为玻姆力学提供了实验依据。不幸的是，这些实验使用相对论性的零静止质量光子，而玻姆力学是基于非相对论性的薛定谔粒子具有非零静止质量。实验结果可以用一种不同的方法来解释，这种方法基于玻姆在他1952年论文的第二篇附录中已经概述过的电磁场。玻姆、希利、霍兰德、卡洛耶鲁、拉姆和杜德尼对这种方法的后续发展，详细地展示了这种理论如何解释一般的实验量子现象。利用这一理论，我们得出这样的结论：实验通过测量我们称之为弱坡印廷矢量的实部来构造平均动量流线。这些结果支持并阐明了Bliokh { \em et al}的分析。实验流线可以独立于光束中的光子数来构建，从而得出结论，流线不能被解释为“光子计数器”。我们讨论了如何在弱值的光场方法中产生光子的概念。
2016-12-29 quant-ph
Characterization of space-momentum entangled photon with a time resolving CMOS SPAD array
单光子雪崩二极管阵列可以提供每个探测光子的空间和时间信息。我们在这里提出的纠缠光的特性与传感器专门设计用于量子成像应用。传感器在50 ns的帧内以亚纳秒的精度在像素级对每个检测事件进行时间标记。因此，可以直接从数据中提取定义的时间窗口中的任何数量的检测之间的空间相关性。我们展示了传感器表征自发参量下转换发射的空间动量纠缠光子对的能力。通过违反EPR型不等式证明了它们的纠缠。
2020-06-18 quant-ph
Experimental investigation of quantum key distribution with position and momentum of photon pairs
研究了参量下转换光子对位置和动量的Einstein-Podolsky-Rosen关联在安全量子密钥分发协议实现中的应用.我们表明，安全性是由下变频对之间的纠缠保证，可以通过直接比较Alice和Bob的测量结果或评估Mancini等人提出的不等式来检查。88，120401（2002））。
2005-01-12 quant-ph
Generation of polarization-entangled counter-propagating photons with high orbital angular momentum
提出一种基于光纤的高阶OAM偏振纠缠光子源，通过四波混频产生纠缠光子对，并利用helical gratings转换为高OAM模式，实现了对联合光谱幅度的鲁棒控制。
2024-10-15 quant-ph
Conservation of angular momentum on a single-photon level
Tampere University（坦佩雷大学）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
本文首次在单光子泵浦下研究SPDC中的OAM守恒，实现了无需波导的级联下转换，为多光子高维纠缠生成奠定基础。
2025-01-28 quant-ph
Photon recoil momentum in a Bose-Einstein condensate of a dilute gas
我们开发了一个“最小”微观模型来描述基于双脉冲拉姆齐干涉仪的测量稀释气体的玻色-爱因斯坦凝聚体中光子反冲动量的方案[Campbell et al.，物理修订信函94，170403（2005）]。我们利用截断耦合麦克斯韦-薛定谔方程来阐述这个问题。我们的方法提供了一个理论工具来重现实验结果的基本特征。此外，我们能够计算反冲动量的量子力学平均值及其统计分布，提供了关于反冲事件的详细信息。
2017-11-23 quant-ph
Photonic integrated chip enabling orbital angular momentum multiplexing for quantum communication
携带轨道角动量的光是经典和量子信息技术的重要资源。它固有的无界性质可以用来产生高维量子态或用于经典和量子通信中的信道复用，以分别显著提高数据容量和密钥速率。虽然具有轨道角动量的光的巨大潜力已被广泛确定，但其技术部署仍然受到能够产生和操纵它的集成和可扩展光子器件的制造所带来的困难的限制。在这里，我们提出了一种能够在800 m长的环芯光纤中激发轨道角动量模式的光子集成芯片，允许我们同时使用2和3种不同的模式来执行并行量子密钥分发。该实验为通过紧凑且重量轻的硅芯片实现量子轨道角动量分割多路复用迈出了第一步，并进一步推动了支持轨道角动量模式的集成可扩展设备的开发。
2021-09-09 quant-ph
Entanglement of orbital angular momentum states between an ensemble of cold atoms and a photon
近年来，利用集体增强技术成功地实现了原子系综与单光子的纠缠[D. N. Matsukevich，\textit{et al.}，物理学评论快报。\textbf{95}，040405（2005）.]，其中原子内态和光子偏振态以非局域方式关联。在这里，我们通过实验阐明了在原子系综和光子系统中，也存在着与空间自由度有关的纠缠。讨论了远程原子系综之间高维纠缠的产生及其在凝聚态物理中的应用。
2008-01-30 quant-ph
Measuring Qutrit-Qutrit Entanglement of Orbital Angular Momentum States of an Atomic Ensemble and a Photon
观察到了原子量子态和单光子量子态的轨道角动量态的三维纠缠。利用量子态层析术重建了它们的完整态。对Schmidt秩为3的最大纠缠态的保真度超过阈值2/3。这一结果证实了密度矩阵不能分解为施密特秩为1或2的纯态系综。即，密度矩阵的施密特数必须等于或大于3。
2009-09-12 quant-ph
Quantum key distribution without reference frame alignment: Exploiting photon orbital angular momentum
我们提出了一种新的实现的BB84量子密钥分发协议，采用了一个$d$维希尔伯特空间跨越的空间模式的传播光束，具有一定的轨道角动量值。每个光子携带$\log d$比特的信息，增加了协议的密钥生成速率。在协议的传输部分中使用的状态在关于传播方向的旋转下是不变的，使得该实现独立于发送器和接收器的参考系之间的对准。当这些参考系相对于彼此旋转时，协议仍然有效。
2004-09-10 quant-ph
Implementing the Deutsch's algorithm with spin-orbital angular momentum of photon without interferometer
Deutsch算法是最简单的量子算法，体现了量子计算机的加速性。本文从理论上提出了一种在自旋轨道角动量空间中实现量子Deutsch算法的方案。我们的方案利用了一种新开发的称为“q板”的光学器件，它可以同时耦合和操纵自旋-轨道角动量。由于没有干涉仪，该实验装置在理论上具有很高的稳定性和效率。
2012-07-24 quant-ph
Increasing the dimension in high-dimensional two-photon orbital angular momentum entanglement
利用光子轨道角动量（OAM）状态空间的固有D维纠缠的任何实际实验都受到检测系统的模式容量的影响。我们表明，给定这样的约束，测量，纠缠OAM模式的数目在光子对产生的自发参量下转换（SPDC）可以最大限度地调整相位匹配条件的SPDC过程中。我们证明了OAM相关谱的半宽增加了2倍，从10增加到20，后者意味着\approx 50维双光子OAM纠缠。利用相关性的共轭变量，角位置，我们测量并发值0.96和0.90的两个相位匹配条件，表示二分，D维纠缠，其中D是可调的。
2012-05-09 quant-ph
Rome teleportation experiment analysed in the Wigner representation: the role of the zeropoint fluctuations in complete one-photon polarization-momentum Bell-state analysis
将海森堡图像中参量下转换的维格纳表示应用于罗马隐形传态实验的研究。我们调查的物理意义的零点输入在实验装置的不同领域。特别地，我们建立了一个定量的关系，零点集的模式，需要准备的量子态的隐形传态，空闲信道内的单光子偏振动量贝尔态分析仪，和执行隐形传态的偏振态的可能性与确定性。
2017-07-30 quant-ph
Topological photonic orbital angular momentum switch
光子的大量可用轨道角动量（OAM）态为量子信息和光通信中的许多重要应用提供了独特的资源。然而，传统的OAM开关器件通常依赖于精确的参数控制，并且受到开关速率慢和效率低的限制。在这里，我们提出了一个强大的，快速和高效的光子OAM交换机设备的基础上的拓扑过程，其中光子被泵浦到一个目标OAM状态的需求。这种拓扑OAM泵浦可以通过在几个简并主腔中操纵光子来实现，并且仅涉及有限数量的光学元件。在$\sim 10^{q}$处的OAM的大的变化可以仅用$q$简并主腔和至多$5q$泵浦循环来实现。拓扑光子OAM开关可以成为在许多不同领域中广泛应用的强大器件，并激发传统光学器件的新颖拓扑设计。
2018-06-27 quant-ph
On demand generation of propagation invariant photons with orbital angular momentum
研究了用贝塞尔-高斯泵浦光通过自发参量下转换产生具有轨道角动量的传播不变光子。计算了在标准高斯泵浦光作用下优化的单轴晶体的角谱和条件角谱。结果表明，随着抽运光的横波矢量的平均值的增大，发射锥变形为两个非共轴的锥，它们沿非线性晶体光轴方向确定的一条直线相互接触。在这个位置，条件光谱对于一对光子变得最大，其中一个光子最好由具有非常小的横波矢量的类高斯光子描述，另一个是具有与入射泵浦光束的振幅类似的横波矢量分布的贝塞尔-高斯光子。一个详细的分析，然后执行的角动量内容的SPDC光子的相应的过渡振幅的评价。其结果是，我们得到的条件产生的预示单光子是近似的传播不变，并有轨道角动量。讨论了用沿晶面法线方向的光学轨道角动量守恒来解释结果的困难。角谱和条件角谱成功地与文献中最近报道的实验数据进行了比较。
2014-08-11 quant-ph
Recovering Quantum Information in Orbital Angular Momentum of Photons by Adaptive Optics
光子的轨道角动量是一个非常有趣的量子信息存储和传输系统，但它会受到大气湍流的影响而迅速退化。我们探讨的能力，自适应光学，以补偿这种干扰，通过测量和校正累积相移的波前。这些位移可以表示为泽尔尼克函数的总和;当轨道角动量状态通过密度波动具有柯尔莫戈罗夫谱的湍流大气传输时，我们分析了校正一定数量的泽尔尼克模式后的剩余误差。我们近似的超算子映射，代表这些残余误差，并找到封闭形式的解决方案。我们用数值例子说明了这种扰动如何依赖于修正的Zernike模的数目和光的轨道角动量状态。
2016-12-08 quant-ph
Polarization-orbital angular momentum duality assisted entanglement observation for indistinguishable photons
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Indian Institute of Technology, Gandhinagar（印度理工学院甘地纳加尔分校）；Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）
本研究利用参量下转换产生的不可区分光子的偏振与轨道角动量（OAM）变量，演示了全同粒子纠缠的对偶性，提出了对偶辅助的纠缠观测方法，可验证量子不可区分性在信道中的保持，为分布式量子传感和远程纠缠生成提供研究基础。
2021-04-23 quant-ph
Universal decay of quantumness for photonic qubits carrying orbital angular momentum through atmospheric turbulence
研究了在Kolmogorov湍流大气中，两个光子量子比特在其轨道角动量上部分纠缠时的量子度衰减特性，包括量子纠缠、量子不协调和量子相干性.研究发现，当两个光子的初始态不是最大纠缠时，量子相干性和量子不和谐的衰减可能与量子纠缠的衰减有质的不同。我们还分别导出了量子相干性和量子不和谐的两个普适衰减律，并证明了量子相干性的衰减比非经典关联的衰减更稳健。
2017-10-14 quant-ph
Energy and momentum entanglement in parametric downconversion
我们提出了一个简单的处理的参量下转换现象考虑相干散射的一个泵光子到一个光子对的非线性晶体。所产生的孪生光子的量子态的能量和动量纠缠被看作是时间和光子对在晶体内产生的位置的基本不变性的结果。我们还讨论了系统纠缠的一些后果。
2012-10-20 quant-ph
Physical Decomposition of Photon Angular Momentum
本文讨论了自由光子的角动量分解问题。我们提出了一个自然的物理方案，将自由光子的总角动量算符分为轨道部分和自旋部分，希望能解决这个长期存在的问题，并为进一步研究规范场系统的角动量分解问题提供自然的基础.
2014-07-22 hep-ph quant-ph
Mechanical memory for photons with orbital angular momentum
我们建议使用声表面波作为光子携带轨道角动量的记忆。我们澄清的物理机制，使信息的传输，推导出的角动量选择规则，必须遵守的过程中，并显示如何优化的光声耦合。我们从理论上证明，高的相干性可以实现，使用现实的参数，为转移的相干光学拉盖尔-高斯态，与大角动量，机械剪切模式。我们的研究结果增加了一个显着的可能性，正在进行的努力实现量子信息处理使用光子轨道角动量。
2013-06-24 physics.optics quant-ph
Interaction of Diatomic Molecules with Photon Angular Momentum
研究了双原子分子与具有明确角动量和宇称的光子的相互作用，以确定光子吸收是否能引起具有角动量$ΔJ >1$的态之间的分子转动跃迁。从实验室坐标到原点在原子核质心的坐标的变换用于获得光子与分子的质心、电子和旋转自由度之间的相互作用。对于在转动能级之间跃迁的分子，有一个小参数$ k a \ll 1 $，其中$k$是光子波矢，$a$是分子的大小，它进入$Ej$和$Mj$光子吸收概率。对于具有任意角动量$j \hbar$的电子光子，吸收$E(j+1)$光子的概率除以吸收$Ej$光子的概率，标度为$ (k a)^2 /(2 j+1)^2$。吸收$Mj$光子的概率除以吸收和$Ej$光子的概率，根据相同的因子缩放。
2012-12-27 physics.atom-ph quant-ph
Microscale generation of entangled photons without momentum conservation
我们报告，第一次，通过0型自发参量下转换在超薄晶片的锂离子电池，其中泵光子和子光子之间的动量是不守恒的纠缠光子对的产生。使用几种技术的排放特性进行了研究。我们发现，非相位匹配的SPDC是一个很有前途的超宽带双光子辐射源，表现出显着紧密的相关宽度在空间和时间域。
2019-07-03 physics.optics quant-ph
