光子与极化激元之间的洪-欧-曼德尔干涉的观测
Observation of Hong-Ou-Mandel interference between photon and polariton
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中文总结 AI 辅助
该研究通过Au-SiNₓ集成光子-等离子体器件，观测到单光子与表面等离激元极化激元（SPPs）间的量子干涉，证实SPPs可保留光子不可区分性，是可行的量子信息载体，为相关量子电路开辟了潜在路径。
中文摘要 AI 辅助
光与物质的相互作用是诸多量子技术的基础，但此类相互作用形成的准粒子是否能保留光的完整量子态仍未得到解决。表面等离激元极化激元（SPPs）是一类由光子与金属-电介质界面的自由电子振荡相互作用形成的极化激元，是探究该问题的理想候选。本文中，我们利用Au-SiNₓ集成光子-等离子体器件，展示了单光子与SPPs之间的量子干涉。我们的结果表明，SPPs保留了其激发光子的不可区分性，确立SPPs是可行的量子信息载体，并为光子-等离子体量子电路开辟了潜在途径。
英文摘要
Light-matter interactions underlie many quantum technologies, yet whether quasiparticles formed from such interactions preserve the full quantum state of light remains unresolved. Surface plasmon polaritons (SPPs), a class of polaritons formed by interacting photons with free-electron oscillations at metal-dielectric interfaces, are prime candidates to explore this question. Here we demonstrate quantum interference between single photons and SPPs using an Au-SiN$_{\mathrm{x}}$ integrated photonic-plasmonic device. Our results reveal that SPPs retain the indistinguishability of their excitation photons, establishing SPP as a viable quantum information carrier and opening a potential route toward photonic-plasmonic quantum circuitry.
发表机构
- University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）
- Tianfu Jiangxi Laboratory（天府江西实验室）
- AMS, Beijing（北京 AMS）
- Southwest Institute of Technical Physics（西南技术物理研究所）
- Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
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