Monotonic quantum-to-classical transition enabled by positively-correlated biphotons
多粒子干涉是量子力学研究中的一个基本现象，它是在最近的实验中发现的[Ra，Y.- S.等人，Proc. Natl Acad. Sci. USA \textbf{110}，1227（2013）]，光谱不相关的双光子在四光子Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉中表现出非单调的量子到经典跃迁。在本文中，我们考虑了具有谱关联光子的相同方案，通过理论计算和数值模拟，发现该跃迁不仅可以在负关联或非关联双光子情况下是非单调的，而且可以在正关联双光子情况下是单调的。这种差异的根本原因在于HOM型多光子干涉是一种差频干涉。我们的研究可能为理解频率纠缠在多光子行为中的作用提供新的思路。
2017-06-30 quant-ph
Dispersion spreading of biphotons in optical fibres and two-photon interference
首次在II型自发参量下转换产生的双光子光的二阶Glauber关联函数中观察到双光子偏振干涉结构。为了得到这一结果，双光子光通过光纤传输，并用START-STOP方法分析了符合分布。除了在量子光学中的一个有趣的效应的实验证明，这些结果也有相当大的相关性量子通信。
2006-03-27 quant-ph
Dynamic temperature compensation for wavelength-stable entangled biphoton generation
提出一种基于MgO:PPLN波导纠缠双光子源的动态温度补偿方法，结合色散傅里叶变换与PID算法实现波长变化的即时识别与主动校正，使长期波长稳定性提升近百倍，为量子信息处理提供简单即用的精确波长控制方案。
2024-04-29 quant-ph
Theoretical investigation of a spectrally pure-state generation from isomorphs of KDP crystal at near-infrared and telecom wavelengths
自发非线性光学过程产生的光谱不相关双光子态是量子信息的重要来源。目前，这种光谱不相关的双光子态只能从有限种类的非线性介质中制备，从而限制了它们的波长。为了探索更宽的波长范围，本文从理论上研究了磷酸二氢钾（KDP）晶体的14种同晶型晶体中光谱不相关双光子态的产生。我们发现KDP、DKDP、ADP、DADP、ADA、DADA、RDA、DRDA、RDP、DRDP和KDA等11种KDP族晶体仍然保持着与KDP类似的非线性光学性质，满足近红外到远距离波段光谱不相关双光子态产生的3种群速度匹配条件。在非关联双光子态的基础上，研究了通过探测双光子态中的一个成员来预示另一个成员的输出，从而产生预示的纯态单光子。在不使用窄带滤光片的情况下，单光子的纯度高达0.98;来自独立光源的Hong-Ou-Mandel干涉也可以达到98%的可见度。该研究为近红外和电信波段的量子信息处理提供了更多更好的单光子源。
2019-03-29 quant-ph
Induced Coherence, Vacuum Fields, and Complementarity in Biphoton Generation
我们描述了自发的参数下转换实验，其中两个耦合干涉仪的高可见度的单光子干涉的结果引起的相干性。打开额外的光子通道允许“哪条路径”的信息，并降低了单光子干涉的可见性，但结果几乎完美的可见性时，光子计数符合。一个简化的理论模型解释了这些互补的观测结果，并将它们直接归因于不同晶体上真空场之间的关系。
2014-09-19 quant-ph
Spectrally uncorrelated biphotons generated from `the family of BBO crystal'
由非线性晶体产生的光谱本征不相关的双光子态是量子光子学和量子信息应用中非常重要而又稀缺的资源。以前，这种双光子态是从几种晶体中产生的，然而，它们的波长范围和非线性效率仍然受到各种应用的限制。为了探索具有更宽波长范围和更高非线性效率的新晶体，本文从理论上研究了BBO、CLBO、KABO、KBBF、RBBF、CBBF、BABF、BiBO、LBO、CBO、LRB 4、LCB、YCOB和GdCOB等14种BBO族晶体的光谱不相关双光子态的产生。它们满足从近红外到电信波段的三种群速匹配条件。此外，可以产生纯度高达0.98的预示单光子，这是在没有任何窄滤波的情况下实现的。通过Hong-Ou-Mandel干涉检查来自独立源的光子的不可分辨性，其导致98%的可见度也没有任何进一步的过滤，即，来自不同预示的单光子源的光子是高度不可区分的。该研究为近红外和电信波段的量子信息处理提供了性能良好的单光子源。
2019-12-05 quant-ph
Polarization-based control of spin-orbit vector modes of light in biphoton interference
我们报告的实验产生的一类自旋-轨道矢量模式的光通过非对称马赫-曾德尔干涉仪，从输入光束准备在其自旋和轨道自由度的产品状态。这些模式包含空间变化的偏振结构，其可以通过改变光的垂直和水平偏振分量之间的延迟来可控地围绕光束轴传播。此外，它们的横向空间强度分布可以通过调节输入偏振参数来连续操纵。在一个类似的双光子输入的情况下，我们预测，该设备将表现出双光子（Hong-Ou-Mandel）干涉与上述可调模式转换。
2017-08-01 physics.optics quant-ph
Efficient Generation of Subnatural-Linewidth Biphotons by Controlled Quantum Interference
窄带宽、长时间的双光子在长距离量子通信和线性光学量子计算中起着重要作用。然而，这些光子的产生通常需要具有高光学深度的原子系综或具有复杂光学腔的自发参量下转换。通过操纵从低光学深度（低OD）原子系综产生的双组分双光子波函数，我们证明了在亚MHz制度的亚自然线宽的双光子。还展示和讨论了这些时间长的光子的量子波包的成形和操纵的潜力。我们的工作在实现LDQC和LOQC的量子中继器和大团簇态方面具有潜在的应用价值。产生和操纵具有低OD的亚自然线宽双光子的可能性也为在芯片级量子器件上实现量子技术的双光子源的小型化开辟了新的机会。
2020-09-09 physics.atom-ph quant-ph
Quantum diffraction and interference of spatially correlated photon pairs generated by spontaneous parametric down-conversion
我们演示了单光子和双光子衍射和干涉实验，利用参数下转换光子对（双光子）和透射光栅。在双光子探测中，双光子表现出的衍射干涉图案相当于与组成光子波长的一半相关的有效单个粒子的衍射干涉图案。然而，在单光子探测的情况下，没有观察到衍射干涉图案。我们发现，这些现象起源于下转换光子之间的空间量子关联。
2002-10-21 quant-ph
Quantum manipulation of biphoton spectral distributions in a 2D frequency space toward arbitrary shaping of a biphoton wave packet
在这项工作中，我们实验操纵的频谱和相位的双光子波包在一个二维的频率空间。通过调节晶体的温度来整形光谱，通过倾斜色散玻璃板来控制相位。通过测量双光子谱强度（TSI）和宏欧曼德尔（HOM）干涉图证实了操纵效应。与以前的独立操纵方案不同，在这里，我们对双光子谱进行联合操纵。这项工作中的技术为以量子方式任意成形多光子波包铺平了道路。
2018-05-01 quant-ph
Revival of Quantum Interference by Modulating the Biphotons
操纵单光子或双光子的波包的可能性丰富了量子光学和量子信息科学，从忠实的量子态映射和高效的量子存储到单光子的纯化。在这里，我们展示了波包操纵在恢复量子干涉上的另一个迷人的用途。通过调制光子的时间波包，我们观察到后选择纠缠的恢复，否则会由于量子干涉不良而退化或丢失。我们的研究表明，纠缠的恢复量只受调制形式的限制，如果调制函数设计得当，纠缠可以完全恢复。我们的工作在长距离量子通信和线性光量子计算中有潜在的应用，特别是量子中继器和大团簇态。
2019-09-30 physics.optics quant-ph
Entangling entanglement: coupling frequency and polarization of biphotons on demand
提出基于共路非线性干涉仪的方法，通过调节偏振控制器实现宽带双光子频率与偏振自由度的按需耦合与解耦，为量子信息处理和基础物理研究提供任意双光子偏振态生成手段。
2023-11-23 quant-ph
Direct measurement of the biphoton Wigner function through two-photon interference
Hong-Ou-Mandel（HOM）实验是量子光学的基准，证明了光子的量子性质。为了更深入地研究一个系统的量子态，例如由光子组成的系统，需要直接测量或重建相空间中的维格纳函数或其它准概率分布。在本文中，我们表明，一个简单的修改，在著名的HOM实验提供了直接测量的维格纳函数。我们将我们的结果应用到一个广泛使用的量子光学系统，由参量下转换过程中产生的双光子。在这种方法中，维格纳函数的负值是两个光子之间非高斯纠缠的充分条件。在一般情况下，维格纳函数提供了所有所需的信息来推断纠缠使用众所周知的必要和充分的标准。我们分析了我们的结果，使用两个例子，从最近的实验参数下转换过程。目前的工作提供了一个新的视野的HOM实验，进一步发展其可能性，以实现基本的测试量子力学，涉及退相干和纠缠使用简单的光学设置。
2013-09-26 quant-ph
Temporal Quantum-State Tomography of Narrowband Biphotons
我们描述和演示了一种用于测量窄带双光子的复杂时间波形的量子态层析成像。通过六组投影在不同偏振子空间的双光子干涉测量，我们可以构造出连续变量时域中的时频纠缠双光子联合振幅和相位函数。我们首次将该技术应用于冷原子中自发四波混频产生的窄带双光子的时间量子态的实验测量，并充分证实了理论预言。
2014-09-19 quant-ph
A biphotons double slit experiment
在本文中，我们提出了一个双缝实验，其中两个不可区分的光子产生的I型PDC发送到一个明确定义的狭缝。数据的衍射和干涉图案的巧合和讨论。对这些数据的分析允许标准量子力学与德布罗意-玻姆理论的第一次检验。
2003-10-03 quant-ph
Two-Photon Beatings Using Biphotons Generated from a Two-Level System
我们提出了一个双光子拍频实验的基础上产生的双光子从共振泵浦二能级系统在一个向后的几何操作。一方面，线性光学响应导致由Mollow三重态中的两个边带产生的双光子以可调折射率传播，而中心分量以单位折射率传播。由于不同折射率而产生的相对相位差类似于原始Franson干涉仪中长-长和短-短之间的路径长度差。通过减去泵浦的线性瑞利散射，通过改变泵浦功率、材料长度和原子密度，可以理想地在[0，100%]之间操纵双光子拍频干涉的中心部分的可见度，这指示Bell型不等式违反。另一方面，拟议的实验可能是探索探测过程的量子性质的有趣方式。当Mollow峰的分离接近探测器中光子吸收的基本时标时，干扰将消失。
2008-07-25 quant-ph
Biphoton focusing for two-photon excitation
我们利用非线性晶体中自发参量下转换过程产生的双光子研究了双光子激发。我们表明，这些双光子的聚焦产生的激发分布，基本上是相同的单光子激发在泵浦波长的分布。我们还表明，在图像区域中的双光子激发产生的分布，其轴向宽度是近似的晶体厚度和其横向宽度是在输入到晶体的泵。
2001-10-09 quant-ph
Temporal Coherence and Indistinguishability in Two-Photon Interference Effects
我们表明，时间双光子干涉效应涉及的信号和空闲光子的参数下转换创建的可以充分表征的两个长度参数的变化-称为双光子路径长度差和双光子路径不对称长度差-我们使用六个不同的长度参数，一般的双光子干涉实验涉及。我们进行的实验中，这两个参数的变化的影响可以独立控制和研究。在我们的实验装置中，它不涉及混合的信号和空闲光子在分束器，我们进一步报告的洪-欧-曼德尔（HOM-）一样的效果，在符合和单光子计数率的观察。作为一个重要的结果，我们认为，HOM和HOM样的效果是最好的描述作为双光子路径不对称长度差的函数的双光子相干性如何变化的观察。
2008-02-11 quant-ph
Collective biphoton temporal waveform of photon-pair generated from Doppler-broadened atomic ensemble
本研究探讨了Doppler展宽级联型原子系综中双光子时间波形的集体相干叠加现象，实验证明BTW时间宽度的三倍差异依赖于Cs跃迁的信号和闲置光子波长，为长距离量子网络和量子中继器提供了理论基础。
2024-02-10 quant-ph
Hong-Ou-Mandel interferometry on a biphoton beat note
Hong-Ou-Mandel干涉，即同时到达分束器的不同输入端口的相同光子聚集到公共输出端口的事实，可以用于测量不同路径之间的光学延迟。通常假设测量中的高精度要求光子包含许多频率，即，大带宽。在这里，我们挑战这个众所周知的假设，并表明使用嵌入在量子纠缠态（离散色纠缠）中的两个分离良好的频率足以实现很高的精度。我们确定最佳的工作点，使用Fisher信息分析，并证明这种方法的实验可行性，通过检测光纤中的热致延迟。这些结果可以通过避免诸如对大带宽信号的要求之类的一些严格条件来显著地促进用于量子传感的量子干涉的使用。
2019-08-02 quant-ph
Counter-propagating spectrally uncorrelated biphotons at 1550 nm generated from periodically poled MTiOXO4 (M = K, Rb, Cs; X = P, As)
我们从理论上研究了周期极化MTiOXO_4（M = K，Rb，Cs; X = P，As）晶体在反向传播自发参量下转换（CP-SPDC）中产生的光谱不相关双光子。通过数值计算，发现KTP族中的五种晶体都能产生光谱纯度高、调谐范围宽的单光子。在0型相位匹配条件下，1550 nm处的纯度在0.91 ~ 0.92之间，1500 ~ 2000 nm波长处的纯度均保持在0.90以上。在II型相位匹配条件下，PPKTP、PPRTP、PPKTA、PPRTA和PPCTA在1550 nm处的纯度分别为0.96、0.97、0.97、0.98和0.98;此外，对于大于600 nm的波长范围，纯度可以保持在0.96以上。我们还模拟了PPRTP晶体在1550 nm处独立光子源间的Hong-Ou-Mandel干涉，在0型（Ⅱ型）相位匹配条件下，干涉可见度为92%（97%）。该研究为电信波段的量子存储器和量子网络提供了光谱纯的窄带单光子源。
2020-09-28 quant-ph
Two-photon Interference of Biphotons Emitted by Overlapping Resonances in Metasurfaces
本文开发了基于[110]取向GaAs的量子光学超表面，显著增强自发参量下转换效率，并首次观察到光谱域双光子干涉，为纠缠光子生成和光子量子技术提供多功能平台。
2025-01-21 physics.optics quant-ph
Complementarity in Biphoton Generation with Stimulated or Induced Coherence
当例如晶体的空闲模式对准时，可以在使用两个或三个晶体的参数下转换中诱导或激励相干。先前的实验与诱导相干[物理。114，053601（2015）]集中于哪一路径信息和真空场在通过降低单光子干涉中的可见性实现互补性中的作用。在这里，我们描述的实验比较诱导和刺激的一致性。在三晶体实验装置中，通过阻断其中一束泵浦光，进行了不同的单光子干涉实验。每个计数的光子都是从两个晶体中的一个发射的，根据设置，哪一个方向的信息可能是可用的，也可能是不可用的。在诱导和刺激的情况下，得到明显不同的结果，特别是当一个可变的传输过滤器插入晶体之间。一个简化的理论模型占所有的实验结果，也被用来解决的问题，在参数下转换的信号和空闲字段的相位是否相关。
2015-06-01 quant-ph
Sorkin parameter for type-I spontaneous parametric down-conversion biphotons and matter waves
我们提出了实验测量的对数负性，量化量子关联使用古伊相位测量在一个不对称的双缝干涉实验的孪生光子。这是可能的，因为这两个量与狭缝的空间限制具有类似的依赖性，并且使人们能够操纵Gouy相位的纠缠部分。为了获得这些测量结果，我们需要在粒子之间的位置相关性很强的情况下工作，因此我们研究了双光子的这种相关性。由于我们想通过Gouy相位来处理纠缠量子，我们分析了非对称双缝干涉实验中两个纠缠光子的Gouy相位差。
2021-03-17 hep-ph physics.optics quant-ph
Characterization of coherent quantum frequency combs using electro-optic phase modulation
我们展示了一个相位相干双光子频率梳（BFC）的双光子干涉实验，通过连续的宽带光谱的双光子的光谱振幅滤波创建。通过使用电光相位调制器，我们将BFC线投影到频率重叠的边带中。由此产生的高可见度的干涉图案提供了一种方法来验证频率仓纠缠，即使与缓慢的单光子探测器，我们显示的干涉图案与vibrium超过量子比特和quutrit状态的经典阈值。此外，我们表明，与纠缠量子，双光子干涉发生，即使投影到不同的最终频率状态。最后，我们通过在不同的信号-空闲频偏下进行一系列二维实验来测量单模光纤的色散，展示了该方案用于弱光测量的多功能性。
2018-01-16 quant-ph
Interference, spectral momentum correlations, entanglement, and Bell inequality for a trapped interacting ultracold atomic dimer: Analogies with biphoton interferometry
阐明了量子光学双光子干涉现象与准一维双阱光阱超冷中性玻色子或费米子原子量子物理之间的相似性和差异，我们表明，光学双光子联合符合光谱相关的模拟，用EPR Bell Bohm单占据源发出的无质量非相互作用双光子研究，对应于大质量的、相互作用的和随时间演化的超冷原子的总的二阶动量相关中的明显贡献。这种单占据的贡献可以从飞行时间实验中测量的总二阶动量关联函数中提取，对于被捕获的原子系统，通常包含双占据，NOON，组件。两粒子系统的动力学模型由哈伯德哈密顿量。这个部分符合光谱是一个余弦平方量子拍频，依赖于两个粒子的动量差，而相应的符合概率本身，从它在描述重叠光子的Hong-Ou-Mandel符合倾角中的作用中所熟悉的，来自于粒子动量的积分。由于二阶动量相关性反映在空间的飞行时间谱中，我们的理论研究结果为飞行时间实验协议提供了动力，用于模拟使用两个时空分离和纠缠（无质量）光子或双缝光源的（大质量）超冷原子古老的光学干涉术。这些发展的实施将促进基本方面的测试，并使量子物理与被困的大质量超冷原子的应用，即非定域性和违反贝尔不等式，纠缠和量子信息科学的调查。
2019-01-20 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Broadband Fiber-based Entangled Photon Pair Source at Telecom O-band
在这封信中，我们报告了一个偏振纠缠光子对源的第二类自发参量下转换在电信O波段的周期性极化石英光纤（PPSF）。光子对源具有以1306.6 nm为中心的超过130 nm（~24 THz）的发射带宽。宽的发射光谱导致短的双光子相关时间，并且我们实验证明了Hong-Ou-Mandel干涉下降，半峰全宽为26.6 fs。由于PPSF的低双折射，从II型SPDC产生的双光子在整个发射带宽上是偏振纠缠的，测得的最大纠缠态的保真度大于95.4%。据我们所知，该双光子源在O波段提供了最宽带宽的纠缠双光子。
2021-02-25 quant-ph
Temporal-order-driven asymmetric quantum interference and temporal coherence enhancement in spontaneous six-wave mixing
针对自发六波混频三光子W态缺乏严格理论的问题，本文建立五能级冷原子EIT系统的解析框架，揭示时间顺序导致的非对称三重符合量子干涉。
2025-10-18 quant-ph
Generating Entangled Two-Photon States with Coincident Frequencies
结果表明，参量下转换，与一个短的持续时间的泵浦脉冲和一个长的非线性晶体，适当的相位匹配，可以产生一个频率纠缠的双光子态的各个光子的频率是一致的。量子干涉实验区分这种状态从熟悉的时间重合的双光子状态进行了描述。
2002-06-18 quant-ph
Nonlocal subpicosecond delay metrology using spectral quantum interference
定时和定位测量是贝尔态测量等基本量子网络操作的关键。使用单光子探测器的传统飞行时间测量通常受到探测定时抖动的限制。在这项工作中，我们展示了一个非局域方案，测量的变化，相对链接lavis亚皮秒分辨率通过使用宽带时间-能量纠缠光子的紧时序相关。我们的传感方案依赖于通过相位调制实现的光谱干涉，然后进行滤波和双光子符合测量，并且对双光子穿过的光链路之间的微秒级失配具有弹性。我们的实验表明，在测量非本地延迟变化和+/-0.7°的射频相位变化的测量精度为+/-0.04 ps。此外，我们补充我们的技术与时间标签的信息，从单光子探测器在相同的设置，目前明确的延迟变化的传感。所提出的技术可以使用现成的电信设备来实现，从而使其适用于实际的量子网络基础设施。
2022-02-23 quant-ph
Observation of the Preservation of the Two-Photon Coherence in Plasmon-assisted Transmission
利用双光子马赫-曾德尔（MZ）干涉仪对等离子体辅助传输中的双光子相干性进行了实验研究。两个相同或正交偏振的共线光子同时入射到一个光学厚金属膜上，该金属膜上穿孔有周期性的亚波长孔阵列。测量了等离激元辅助透射光子的德布罗意波长，结果表明，在双光子向等离激元再向双光子的转换过程中，两个光子被等离激元再辐射，双光子的量子相干性保持不变。
2006-02-16 quant-ph
Quantum Gouy phase singularities in a propagating biphoton state
Graduate School of Engineering, Kochi University of Technology（高知工业大学研究生院）
该研究揭示量子古伊相位会在纠缠光子对的纵向传播空间产生非局域相位奇点，明确其拓扑荷、位置及符号的决定因素，确立传播距离为纠缠光子对拓扑结构的坐标空间。
2026-08-11 quant-ph
A Versatile Hong-Ou-Mandel Interference Experiment in Optical Fiber for the Undergraduate Laboratory
本文提出一种基于光纤和商用双光子源的HOM干涉实验装置，以熔融光纤耦合器替代传统分束器，降低对准难度并支持温度调控频率简并性，适合本科实验室研究相干长度与干涉可见度。
2024-09-04 physics.ed-ph quant-ph
Persistent energy-time entanglement covering multiple resonances of an on-chip biphoton frequency comb
研究了由氮化硅微腔产生的片上双光子频率梳的时频特性。使用一个弗兰森干涉仪，我们研究的多频性质的光子对源的时间纠缠测量方案，有多个频率模式从BFC的干涉图案的调制结果。这种测量与施密特模式分解一起表明，所产生的连续可变能量-时间纠缠态跨越多个成对模式。此外，我们证明了非局域色散抵消，在时间-能量纠缠的基本概念，表明大字母表量子密钥分发的芯片级BFC的潜力。
2017-06-10 physics.optics quant-ph
Quantum interference by two temporally distinguishable pulses
我们报道了一种双光子干涉效应，其中纠缠光子对是由两个时间上分离的激光脉冲产生的。在单抽运脉冲情况下，实验方案中没有出现干涉效应。然而，通过引入在时间上延迟的第二泵浦脉冲，然后观察到量子干涉。干涉条纹的可见度依赖于两个激光脉冲之间的延迟时间。用时间上分离的两个激光脉冲产生的双光子振幅的不可逆性解释了这一结果。
1999-04-06 quant-ph
Coherent control of photon pairs via quantum interference between second- and third-order quantum nonlinear processes
Università di Pavia（帕维亚大学）；University of Toronto（多伦多大学）
通过二阶和三阶非线性过程的量子干涉实现双光子态的相干控制与调控
2026-09-10 physics.optics quant-ph
Hectometer Revivals of Quantum Interference
腔增强单光子源具有梳状关联函数的锁模双光子态。我们的超亮光源还发射单光子对或双光子NOON状态，分别将输出分为偶数和奇数梳。与均匀梳状光子，我们证明了典型的非经典的洪-欧-曼德尔干涉的复苏，到第84个倾角，对应的路径长度差超过100米。用奇梳光子，我们观察到单光子干涉条纹调制的位移范围的两倍的Hong-Ou-Mandel干涉。
2018-05-31 quant-ph
Spectral Shaping of Cascade Emissions from Multiplexed Cold Atomic Ensembles
本文研究了冷原子系综级联辐射中双光子态的光谱特性，该系综由一个通信光子（信号）和一个红外光子（闲频）通过四波混频组成.对于宽度为$τ$的高斯驱动脉冲，在绝热条件下，双光子态的光谱具有高斯的形式，该高斯的形式将信号光子能量和闲频光子能量保存在由具有超辐射线宽的洛伦兹算子调制的$\hbar/τ$内。利用频移级联辐射对原子系综进行复用，我们可以对双光子态的光谱进行操纵和整形。纠缠熵是由施密特分解得到的，如果我们以一种保持信号光子和闲频光子中心能量的方式复用原子系综，纠缠熵可以更大。Schmidt基中的本征值是成对退化的对称谱成形，其中模概率密度显示干涉图样。我们还证明了来自连续频率空间的纠缠的过剩熵，它使总熵按比例增加。多路级联发射双光子态的方案提供了多模结构，在长距离量子通信和多模量子信息处理中是有用的。
2015-10-07 quant-ph
Tracking phase entanglement during propagation of downconverted photons
本研究通过单透镜成像追踪空间关联和双光子干涉实验，验证了自发参量下转换光子传播中涌现的相位纠缠状态，揭示了其与位置关联光子截然不同的干涉结构，为空间纠缠应用开辟了新途径。
2025-08-15 quant-ph
Wave Function Engineering for Spectrally-Uncorrelated Biphotons in the Telecommunication Band based on a Machine-Learning Framework
不可分辨的单光子是从量子通信到光子量子计算的大量量子信息处理应用的关键成分。在宽光谱范围内产生不可区分的单光子的主流平台是基于通过非线性晶体中的自发参量下转换（SPDC）产生双光子。然而，SPDC双光子的纯度受到其光谱相关性的限制。在这里，我们提出了一个设计配方，机器学习框架的基础上，在很宽的光谱范围内的双光子联合光谱振幅的工程。通过定制KTiOPO $_4$（KTP）晶体的极化分布，我们用数值方法表明，在应用适度的8 nm滤光片后，在1310 nm、1550 nm和1600 nm波段可以分别实现99.22%、99.99%和99.82%的光谱纯度。因此，机器学习框架能够在整个电信波段上产生几乎不可区分的单光子，而无需求助于KTP晶体在1582 nm附近的群速度匹配波长窗口。
2019-04-26 physics.optics quant-ph
Broadband biphoton generation and polarization splitting in a monolithic AlGaAs chip
针对量子光子电路片上宽带双光子调控的难题，研发出集成宽带正交偏振光子对产生与偏振分束功能的单片AlGaAs芯片，在60nm带宽下实现85%对的确定性分离与75.5%的HOM干涉可见度，推动了宽带量子信息处理光子器件的小型化。
2023-05-08 quant-ph
Two-photon interference without bunching two photons
我们报道了一个干涉实验，其中的双光子纠缠态干涉不能用分束器上的两个光子的重叠和聚束来描述。我们还表明，双光子干涉，或光子聚束效应的分束器，不会发生，如果双光子费曼振幅是可区分的，即使个别光子重叠的分束器。因此，双光子干涉不能被看作是两个单独光子的干涉，而应该被看作是双光子或双光子自身的干涉。这些结果也可能有助于研究纠缠双量子比特系统中的退相干管理，因为我们观察到飞秒激光脉冲产生的量子比特对通过某些双折射元件后，量子干涉几乎完全恢复。
2003-04-03 quant-ph
Observation of nonclassical correlations in biphotons generated from an ensemble of pure two-level atoms
我们报道了冷二能级原子系综中四波混频过程的非经典关联的实验验证，证实了Du等人在2007年关于该系统中Cauchy-Schwarz不等式破坏的理论预言，并得到了$R = (1.98\pm0.03) \nleq 1$ .在纳秒时间尺度上，在中心激发频率和由失谐到原子共振而错位的边带之间的干涉中观察到量子关联。它们在没有滤波器的情况下胜过来自相同光学跃迁的线性散射的噪声背景。这些相关性相对于干扰原子激发相位的过程是脆弱的，但是对于原子数量的变化和增加的光强度是鲁棒的。
2022-01-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Engineering of Hong-Ou-Mandel interference with effective noise
Hong-Ou-Mandel效应是量子干涉术的核心，在量子信息处理领域有多种应用，而没有经典的对应物。尽管它的普及，只有少数作品已经考虑了偏振-频率干涉仪内的相互作用。在本文中，我们填补了这一空白。我们感兴趣的系统是一个一般的双光子偏振态，当光子通过双折射介质传播时，它通过与相同光子的频率态纠缠而经历有效的退相噪声。然后光子在分束器处相遇，在分束器处发生重合或聚束，之后偏振-频率相互作用在输出路径上继续。除了对符合概率和不同偏振态进行广泛的理论分析外，我们还概述了从构建Bell态到替代延迟选择量子擦除器的多种有趣的应用。
2021-10-06 quant-ph
Development of Biphoton Entangled Light Spectroscopy (BELS) using Bell pairs
The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
BELS通过贝尔对和双光子干涉探测材料性质，利用双光子路径和偏振关联变化建立新的纠缠增强光谱学框架，用于表征量子材料和光物质相互作用。
2026-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Frequency and phase relations of entangled photons observed by a two-photon interference experiment
利用非线性晶体温度的大幅度变化，通过自发下转换产生纠缠对，进行了纠缠光子实验。光子对由非偏振分束器分离，偏振模由半波片混合。研究了符合的关联函数随温度的变化。在存在窄干涉滤波器的情况下，我们观察到在大约30摄氏度的温度间隔内，相关性在-1和+1之间变化大约7次。我们发现，常见的简化单模对纠缠光子的表示是不足以描述的结果，但双光子的描述，包括频率和相位的细节给出了接近完美的拟合与实验数据的两种不同的选择的干涉滤波器。我们解释了基本物理的主要思想，并给出了双光子振幅的解释，这提供了一个直观的理解，改变温度和插入干涉滤光片的效果。
2019-05-16 quant-ph
Experimental Observation of Classical Sub-Wavelength Interference with Thermal-Like Light
给出了用伪热光源进行经典亚波长双缝干涉的实验观察结果。实验结果与quant-ph/0404078（将发表在Phys.Rev.A）中的最新理论预测一致。
2004-10-04 quant-ph
Nonclasscial interference between independent intrinsically pure single photons at telecom wavelength
我们证明了两个独立的，本质上是纯的，预示着单光子自发参量下转换（SPDC）在电信波长之间的洪-欧-曼德尔干涉。无需使用任何带通滤波器即可实现$85.5\pm8.3%$的可见性。由于采用了群速度匹配的SPDC和超导纳米线单光子探测器（SNSPD），4倍符合计数比以往的实验高出一个数量级。将单光子光源与SNSPD相结合是实现通信波段量子信息通信系统的关键一步。
2013-07-24 quant-ph
Interference with a Quantum Dot Single-Photon Source and a Laser at Telecom Wavelength
不同光源发射的光子的干涉是光子量子信息广泛应用的基本要求。这些应用中有许多是在量子通信中，需要在标准电信波长下运行，以最大限度地减少光子损失的影响，并与现有基础设施兼容。在这里，我们证明了第一次的量子干涉的电信波长的光子从InAs/GaAs量子点单光子源和激光器，朝着这样的应用程序的重要一步。结果与理论模型吻合良好，表明干涉光子具有高度的不可分辨性。
2015-07-10 quant-ph
Sub-wavelength resolution of optical fields probed by single trapped ions: Interference, phase modulation, and which-way information
以最近的实验为例，讨论了单囚禁原子亚波长探测光场结构的条件。我们计算可实现的分辨率，突出其连接到干涉实验中的条纹可见度。我们表明，看似不同的物理图片，如空间平均，相位调制，和哪种方式的信息，同样描述的情况，并导致相同的结果。连接玻尔的移动狭缝实验指出。
2002-10-16 quant-ph
Near-infrared Hong-Ou-Mandel interference on a silicon quantum photonic circuit
在硅纳米光子定向耦合器中观察到了近红外Hong-Ou-Mandel量子干涉，其片上原始载流子浓度为90.5%。利用自注入锁定激光器泵浦，在双极化KTiOPO 4波导芯片中产生了1557 nm的双光子纠缠态，并进行了光子统计测量。有效的四端口耦合在通信C波段和高折射率对比度硅光子学平台的证明，与量子干涉可见性的理论预测相匹配。剩余的量子可见性缺陷的成分进行检查，支持的顺序触发的多对双光子贡献和可见性补偿技术的理论分析，对可扩展的高比特率量子信息处理和通信。
2012-12-03 physics.optics quant-ph
One-Photon and Two-Photon Double-Slit Interferences in Spontaneous and Stimulated Parametric Down-Conversions
我们从理论上讨论了自发和受激参量下转换的单光子和双光子双缝干涉。我们发现，在一般的自发参量下转换（SPDC）中，I型和II型晶体都可以存在双光子亚波长干涉。我们提出了一种观察亚波长干涉的替代方法，通过联合强度测量，这只发生在I型晶体在较高的SPDC增益。当一束信号光入射到晶体中时，两束受激下转换光可以产生两个干涉图样，不存在亚波长干涉效应。
2004-01-20 quant-ph
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。
2011-12-09 quant-ph
Tunable fiber source of entangled UV-C and infrared photons
该研究利用充氙气单环光子晶体光纤中的四波混频，生成了紫外与红外光谱范围内的纠缠光子对，通过调节气压实现了高达170 THz的频率调谐，为紫外光谱学和传感开辟了新途径。
2023-02-15 physics.optics quant-ph
