Interference and complementarity for two-photon hybrid entangled states
在这项工作中,我们产生了双光子混合纠缠态(HES),其中一个光子的偏振与第二个光子的横向空间自由度纠缠。光子对是在偏振纠缠态中通过参量下转换产生的。双折射双缝耦合这些光子的偏振和空间自由度,最后,合适的空间和偏振投影生成HES。我们调查的双光子混合干涉的一些有趣的方面,并提出这项研究的背景下,存在的单光子和双光子干涉图案的活力之间的互补关系。
2010-09-21 quant-ph
Dispersion in Femtosecond Entangled Two-Photon Interference
从理论上研究了飞秒光脉冲泵浦下非线性晶体中纠缠双光子态的量子干涉。本文研究了由Hong-Ou-Mandel干涉仪的偏振模拟产生的干涉图样。注意力是专门的泵浦脉冲的轮廓(脉冲宽度和啁啾)和二阶色散的非线性晶体和干涉仪的光学元件的影响。色散导致干涉图样具有不对称的形状。在某些情况下会发生色散抵消。
1998-12-28 quant-ph
Creation of entangled states of distant atoms by interference
我们提出了一个方案来创建遥远的纠缠原子态。它基于用弱激光脉冲驱动两个(或更多)原子,因此两个原子被激发的概率可以忽略不计。如果检测到随后的自发发射,则创建纠缠态。我们已经开发了一个模型来分析作为一个函数的尺寸和位置的检测器,和原子的运动特性的产生的状态的保真度。
1998-10-05 quant-ph
Spreading Nonlocality in Quantum Network
从两体噪声纠缠态的几个拷贝出发,我们设计了一个全局和最优的局部测量为基础的协议,在一维和二维晶格中,任何两个或两个以上的前缀网站可以通过纠缠连接。通过对贝尔不等式的违反,在每个节点上有两个设置,并且设置范围连续的情况下,以与设备无关的方式验证了网络中二体和多体纠缠态的产生.我们还注意到,如果各方拒绝执行本地测量,纠缠分发方案失败。我们得到了允许在初始状态的噪声的临界值,使由此产生的输出状态显示在不同的网络与任意数量的连接的非局部相关。我们报道了在最小配位数为6的一维晶格中,利用我们的方法,可以从非Bell破坏的二体纠缠态构造Bell破坏的多体纠缠态.在二维三角形晶格中也可以观察到这种超可加性的破坏特征,而在正方形晶格中则不能观察到。
2019-12-18 quant-ph
Quantum interference initiated super- and subradiant emission from entangled atoms
计算了相对距离大于发射波长的纠缠原子系统的辐射特性。我们发展了一种量子多径干涉的方法,可以解释超辐射和亚辐射,尽管纠缠态的偶极矩为零。我们推导出一个公式的辐射强度在不同的干扰途径。我们进一步展示了如何干扰导致定向发射的原子准备在对称的W-状态。作为我们工作的副产品,我们展示了如何迪克的经典结果可以理解的干扰途径。与以前的工作对合奏的原子,我们专注于有限数量的原子准备在良好的特征状态。
2011-09-12 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
Reversed interplay of quantum interference and which-way information in multi-photon entangled states
报道了双模三光子纠缠Fock态$|2, 1\rangle$ + $|1, 2\rangle$入射到双端口平衡分束器上的多光子量子干涉的实验研究。当两个输入路径之间的可重复性增加时,我们观察到量子干涉信号的减少,然后是量子干涉信号的复苏。我们将这种不寻常的行为归因于不同数量的干扰光子之间的竞争。我们的理论分析表明,这种现象将发生在任何形式为$|N, M\rangle$ + $|M, N\rangle$的纠缠Fock态输入,其中M,N > 0。我们的结果表明,波粒二象性可能会引起广泛的,在很大程度上未被探索的,多粒子干涉现象。
2017-03-03 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
Entangled multiplets and unusual spreading of quantum correlations in a continuously monitored tight-binding chain
我们分析了连续监测局域激发密度的非相互作用系统中的纠缠动力学。最近,人们发现,这种系统中的量子关联的演化是由一个半经典理论描述的,该理论基于弹道传播准粒子的纠缠对,并受到幺正(可积)量子系统的流体动力学方法的启发。然而,在这里,我们表明,这一猜想并没有完全捕捉到量子相关性的复杂行为出现的相干动力学和连续监测之间的相互作用。我们揭示了多体量子关联的存在,这是不一致的纠缠对结构,在准粒子的图片,将需要存在更大的多重态。我们还观察到,量子信息是高度离域的,因为它是在一个集体{ \it nonredundant}的方式之间的多体系统的相邻区域共享。我们的研究结果揭示了量子随机动力学中相关性的行为,并进一步表明,这些可能会被(弱)连续监测过程增强。
2022-12-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Recurrent fourth-order interference dips and peaks with a comb-like two-photon entangled state
我们证明了充分的选择性控制的建设性或破坏性的四阶经常性的干涉在一个修改后的版本的HOM干涉仪使用梳状双光子状态。通过在脉冲自发参量下转换得到的纠缠光子对的信号光路中插入一个标准具腔,得到了梳状的光谱/时间结构。本文用简单的定性讨论和完整的理论推导对实验数据进行了解释和分析。
2004-08-17 quant-ph
Two-photon interference of polarization-entangled photons in a Franson interferometer
我们在基于偏振的Franson型干涉仪中进行了偏振纠缠光子对的双光子干涉实验。虽然两个光子在同一个分束器上不相遇,但由于两个不可分辨的双光子几率幅之间的双光子干涉效应导致了符合探测,观察到了相位不敏感的Hong-Ou-Mandel型双光子干涉峰和谷条纹。虽然双光子态没有频率纠缠,但在同一干涉仪中,我们还测量了非简并光子对的空间量子拍频条纹。当非纠缠的偏振相关光子作为输入态时,通过延迟补偿,可以在干涉仪中成功地恢复偏振纠缠。
2017-06-12 quant-ph
Role of indistinguishability and entanglement in Hong-Ou-Mandel interference and finite bandwidth effects of frequency entangled photons
本文从理论上研究了Hong-Ou-Mandel干涉实验中的不可逆性与量子纠缠的关系,并将这些量子力学原理与纠缠单偶定理联系起来。利用Glaubers的量子相干性理论,计算了频率纠缠光子HOM干涉的探测统计,并在符合探测概率中发现了一个新的附加项,它与有限带宽效应引起的光子的光谱不可分辨性有关,因此与低频分离或大的单光子带宽的限制有关。与以前的工作相比,在这种情况下,我们对待所有的光子自由度(DOF)的平等地位。
2022-11-19 quant-ph
Spectrally-resolved four-photon interference of time-frequency entangled photons
纠缠在时频自由度上的光子对由于其相对容易产生和编码信息的高容量而在量子光学研究和应用中引起了极大的兴趣。本文从理论和实验两方面分析了两对时频纠缠光子的相位不敏感光谱分辨干涉行为。在其核心,这是一个多模纠缠交换实验,通过对两对空闲光子的光谱分辨联合测量,将信号光子投射到贝尔态上,贝尔态的形式取决于测量结果。我们的分析是一个彻底的探索,可以实现使用时间-频率纠缠和光谱分辨贝尔态测量。
2021-04-12 quant-ph
Harnessing Hybrid Frequency-Entangled Qudits through Quantum Interference
National Central University(中央大学)
该研究提出一种通过Hong-Ou-Mandel干涉生成的混合频率纠缠量子多能级系统(HFEQ),验证其离散与连续变量特性及高可见度关联,为高维时频量子信息处理提供新资源。
2025-04-13 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
Signal Enhancement and Background Suppression Using Interference and Entanglement
我们描述了由纠缠对激发的双光子吸收过程,而不是由相同能量和偏振的非纠缠对激发的双光子吸收过程。在非纠缠过程中,通过多个中间态在不同的吸收序列之间选择光子态进行相消干涉。通过改变纠缠时间和对延迟参数,得到了非零的纠缠吸收截面。详细的能量和偏振要求Rb 5S 1/2 --> 5D 3/2跃迁。讨论了量子信息隐藏和量子密钥分发的应用。
2010-12-20 quant-ph
Hong-Ou-Mandel Interference between Two Hyper-Entangled Photons Enables Observation of Symmetric and Anti-Symmetric Particle Exchange Phases
双光子HOM干涉是一种基本的量子效应,没有经典的对应物。现有的双光子干涉的研究主要局限于单自由度,实现多自由度的量子干涉仍然是一个挑战。在这里,我们证明了两个超纠缠光子之间的HOM干涉在两个自由度的偏振和轨道角动量(OAM)的所有十六个超纠缠贝尔态。我们观察到了10个对称态(9个玻色-玻色态,1个费米子-费米子态)的超纠缠双光子干涉和6个反对称态(3个玻色-费米子态,3个费米子-玻色态)的反聚束效应.更有趣的是,通过为两个光子引入额外的DoF来扩展希尔伯特空间,能够将初始DoF中不可测量的外部相位转移到扩展的两个DoF中的可测量内部相位。我们直接测量了OAM中三个玻色子态的对称交换相位为$0.012 \pm 0.002$、$0.025 \pm 0.002$和$0.027 \pm 0.002$(弧度),另一个费米子态的反对称交换相位为$0.991 π\pm 0.002$(弧度),作为理论预测。我们的工作不仅可以为量子干涉的更广泛应用铺平道路,而且可以通过在更多自由度上扩展希尔伯特空间来开发新技术。
2022-11-29 quant-ph
Eliminating temporal correlation in quantum-dot entangled photon source by quantum interference
半导体量子点作为一种很有前途的固态平台,在量子信息应用中表现出了高偏振纠缠度f \textcompwordmark的确定性光子对产生。然而,由于固有的级联发射的时间相关性,光子不可逆性是有限的,这限制了它们的潜在的可扩展性,多光子实验。本文利用量子干涉将偏振纠缠与时间关联解耦,将多光子纠缠f \textcompwordmark的理想性从$(58.7\pm 2.2)\%$提高到$(75.5\pm 2.0)\%$ .我们的工作为实现量子点的可扩展和高质量的多光子态铺平了道路。
2022-12-26 quant-ph
Anti-Hong-Ou-Mandel interference by coherent perfect absorption of entangled photons
Nanyang Technological University(南洋理工大学);University of Southampton(南安普顿大学)
通过相干完美吸收纠缠光子,实现了反Hong-Ou-Mandel干涉,展示了玻色子和费米子态的干涉行为变化。
2025-12-09 quant-ph
An Inquiry into the Possibility of Nonlocal Quantum Communication
考虑了非局域量子通信的可能性。我们研究了三种具有可变纠缠度的$gedankenexperiments$:(1)四探测器偏振纠缠系统,(2)四探测器路径纠缠系统,(3)三探测器路径纠缠系统,该系统使用了一种创新的光混合器来组合光子路径.本文讨论了一个新的量子佯谬,即由测量选择控制的路径纠缠双光子系统中干涉图样的存在或不存在是一个潜在的非局域信号。我们表明,对于所考虑的情况下,即使当干涉图案可以被关闭和打开,总是有一个“信号”的干涉图案和一个“反信号”的干涉图案,掩盖任何可观察到的干扰时,他们被添加,即使纠缠和相干性同时存在。这种行为可以归因于文献中所谓的“单粒子和双粒子干涉的互补性”。
2015-02-15 quant-ph
Two-photon interference with true thermal light
自上个世纪以来,纠缠光场的双光子干涉和“鬼”像因其非局域性和亚波长效应等新特性而引起了人们的广泛关注。最近,人们发现赝热光可以模拟纠缠光的某些效应。我们在这里报告的第一个观察到的双光子干涉与真正的热光。
2005-10-24 quant-ph
Coalescence and Anti-Coalescence Interference of Two-Photon Wavepacket in a Beam Splitter
研究了分束器中双光子波包干涉的一般理论。我们发现,理想的合并干涉需要一个对称的双光子波包谱,它可以是纠缠的,也可以是非纠缠的。在此基础上,我们引入了一个具有反对称谱的双光子波包,该波包与光子纠缠有关,具有很好的反聚并效应。该理论对双光子干涉现象给出了统一而完整的解释。
2003-01-14 quant-ph
Quantum interferometric generation of polarization entangled photons
量子干涉,如Hong-Ou-Mandel干涉,在检验量子物理学的基本概念方面发挥了重要作用。我们的实验表明,多量子干涉效应使高性能的偏振纠缠光子的产生。这些光子具有高发射率,是简并的,具有宽带分布,并且是后选择自由的。一种基于双程偏振Sagnac干涉仪的量子干涉方案,使得在参量下转换过程中可以利用偏振纠缠光子的高产生效率,并在不需要后选择的情况下将简并光子对分离成不同的光学模式。实验表明,多量子干涉不仅是一种有趣的基本量子光学现象,而且可以用于新型的光子量子信息技术。
2018-10-24 quant-ph
Interference of single photons emitted by entangled atoms in free space
孤立粒子间纠缠的产生和控制促进了量子信息处理的快速发展。纠缠也被认为在原子系综的光学性质中起着至关重要的作用,但是在自由空间中小的、定义明确的数量的纠缠发射体的受控发射和吸收中的基本效应仍然没有被观察到。在这里,我们提出的控制自发发射率的单光子从一对遥远的,纠缠的原子到自由空间光学模式。改变连接原子的光路的长度调制发射速率,其可见度由原子之间共享的纠缠度确定,直接对应于准备状态的并发度$V = 0.27 \pm 0.03$。这个方案,连同人口测量,提供了一个完全光学确定的纠缠量。此外,大灵敏度的干涉相位演化点的应用程序中提出的计划在高精度梯度传感。
2018-03-06 quant-ph
Long-distance quantum communication with "polarization" maximally entangled states
我们提出了一个长距离量子通信方案,其中通过双光子干涉产生基本纠缠,通过单光子干涉进行量子交换。原子系综的局域“偏振”最大纠缠态是通过从按需单光子源中吸收单光子而产生的。该方案对量子信道中的相位起伏具有鲁棒性,并且提高了长距离高保真纠缠的产生速率。
2010-03-03 quant-ph
Hong-Ou-Mandel interference of entangled Hermite-Gauss modes
在厄米-高斯(HG)基下,实验证明了纠缠光子对的HOM干涉。我们在光子的一条路径上使用两个Dove棱镜来操纵进入HOM干涉仪的纠缠量子态。结果表明,当纠缠光子对在拉盖尔-高斯(LG)基中处于对称Bell态时,将其分解到HG基中后仍保持对称性,从而在HOM干涉后不产生符合事件.另一方面,如果光子对在LG基中处于反对称贝尔态,那么它们在HG基中也将是反对称的,从而仅产生符合事件作为HOM干涉的结果。
2016-05-24 physics.optics quant-ph
Past-Future Interference in $Φ$-Decays into Entangled Kaon Pairs
讨论了在$ϕ$ -工厂中通过$ϕ\to K^0 \bar{K^0}$产生的纠缠K介子对的过去和未来事件(中性K介子跃迁,包括CP破坏衰变)之间的量子干涉效应.与其他最近的分析令人兴奋的结论相比,我们预测不存在这样一个可观察到的效果。
1994-11-11 hep-ph quant-ph
Scalable Spatial Super-Resolution using Entangled Photons
N 00 N态--N个光子的最大路径纠缠态--表现出比任何经典干涉图样都要尖锐的空间干涉图样。这被称为超分辨率。然而,即使使用完全有效的数字分辨检测器,所有先前证明的测量这种干涉的方法的检测效率随着N 00 N状态中的光子的数量呈指数下降,通常导致N 00 N状态不适合空间测量的结论。在这里,我们创建了具有两个,三个和四个光子N 00 N状态的空间超分辨率条纹,并展示了所谓的“光学质心测量”的可扩展实现,该测量提供了原则上完美的检测效率。此外,我们比较了N 00 N态干涉与相应的经典超分辨干涉。虽然两者都提供了相同的空间频率的增加,经典条纹的可见性随探测到的光子数呈指数下降,而我们的实验测量的N 00 N状态超分辨率条纹的可见性保持近似恒定的N。我们实现的光学质心测量是一种可扩展的方法来测量高光子数量子干涉,量子增强测量的重要一步,克服了被认为是量子精密测量的根本挑战。
2013-12-06 quant-ph
Properties of pulsed entangled two-photon fields
研究了自发参量下转换中产生的脉冲纠缠双光子场的单光子和双光子特性对泵浦脉冲特性(泵浦脉冲谱的形状及其内部结构)的依赖关系。结果表明,可以产生具有特定性质的纠缠双光子场。下转换场的频谱之间的一般关系的建立。作为一种特殊情况,研究了两个部分重叠的脉冲双光子场的干涉。在Hong-Ou-Mandel干涉仪的偏振模拟中,研究了纠缠双光子场的四阶干涉图样。
1999-06-15 quant-ph
Generalized quantum interference of correlated photon pairs
几率幅之间的叠加性和不可逆性在观测关联光子的量子干涉效应中起着重要的作用。Hong-Ou-Mandel干涉和路径纠缠光子数态的干涉是量子信息技术中的一个重要研究课题。然而,一个完全广义的双光子量子干涉方案,考虑到Hong-Ou-Mandel方案和路径纠缠光子数态尚未提出。在这里,我们报告的广义双光子干涉的实验演示与Hong-Ou-Mandel效应的干涉特性和完全展开版本的路径纠缠光子数态使用光子对源,这是独立产生的自发参量下转换。我们的实验方案解释了双光子干涉条纹揭示在一个单一的干涉仪设置单和双光子相干特性。利用所提出的干涉测量,可以直接估计光子对源的联合光谱强度。
2015-03-30 quant-ph
Spectral considerations of Entangled two-photon absorption effects in Hong-Ou-Mandel interference experiments
提出利用HOM干涉可见度变化检测ETPA的新方法,以罗丹明B和SPDC II型纠缠光子开展实验,并用光谱滤波函数模型解释观测结果。
2022-10-29 quant-ph
Two-photon interference with thermal light
纠缠态的研究极大地提高了人们对双光子干涉的基本认识。双光子干涉不是两个光子的干涉,而是不可分辨的双光子振幅叠加的结果。然而,双光子振幅的概念通常仅限于纠缠光子的情况。在这封信中,我们报告的实验研究,可能会扩展这一概念的一般情况下,独立的光子。该实验还显示了有趣的实际应用的可能性,获得高分辨率的干涉图案与热源。
2004-11-08 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
Theoretical Analysis of Two-Color Ghost Interference
最近证明的鬼干涉使用相关的光子的不同频率,已从理论上分析。计算预测了一个有趣的非局域效应:鬼干涉的条纹宽度不仅取决于所涉及的光子的波长,而且还取决于与它纠缠的另一个光子的波长。这种由于纠缠光子的不同频率而产生的特征,在最初的鬼干涉实验中被隐藏起来。这个预测可以在实验的一个稍微修改的版本中进行实验测试。
2014-03-20 quant-ph
Understanding Ghost Interference
利用波包动力学理论分析了纠缠光子的鬼干涉现象。结果表明,鬼干涉是由于纠缠而产生的虚双缝和干涉光子的路径信息的量子擦除的综合效应。对于两个光子颜色不同的情况,研究表明干涉光子的条纹宽度不仅取决于其自身的波长,还取决于与其纠缠的另一个光子的波长。
2016-08-23 quant-ph
Experimental verification of energy correlations in entangled photon pairs
通过干涉实验研究了自发参量下转换过程中产生的纠缠光子对的性质。强的能量相关性以直接的方式被证明。如果在窄光谱滤波器后面检测到信号光子,则即使干涉仪中的路径差超过光的相干长度,放置在闲频光子路径上的马赫-曾德尔干涉仪中也会出现干涉。利用Hong-Ou-Mandel干涉仪对同一光子对源的探测结果进行了窄时间相关分析。这两种效应只有在纠缠态中才能表现出来。
2003-06-03 quant-ph
Biphoton Interference in a Double-Slit Experiment
对纠缠光子的双缝实验进行了理论分析。结果表明,在适当的条件下,两个波长为$λ$的纠缠光子可以表现为一个波长为$λ/2$的\emph{biphoton}.通过双缝的双光子的干涉可以通过在同一位置检测这对光子的两个光子来获得。这与先前实验的结果一致。更有趣的是,我们发现即使两个纠缠的光子被偏振分束器分开,它们仍然可以表现得像波长为$λ/2$的双光子。在该修改的设置中,穿过两个不同的双缝的两个分离的光子令人惊讶地示出了对应于波长$λ/2$而不是作为每个光子的波长的$λ$的干涉。我们指出了在不同背景下进行的两个实验,这些实验看到了这里预测的效果,但没有意识到这种联系。
2018-02-22 quant-ph
High visibility two photon interference of frequency time entangled photons generated in a quasi phase matched AlGaAs waveguide
实验研究了连续波泵浦准相位匹配AlGaAs超晶格波导中光子对的频率时间纠缠。在不扣除背景的情况下,其可见度达到96.0 ± 0.7%,相当于违反贝尔不等式52个标准差。
2014-10-15 physics.optics 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
Entanglement generation and manipulation in the Hong-Ou-Mandel experiment: A hidden scenario beyond two-photon interference
HOM效应是一种双光子干涉现象。它描述了这样一个事实,即在分束器处混合的两个不可区分的光子将聚束到两个输出模式中的一个。考虑到两个单光子发射器,如捕获的离子,我们探讨了HOM效应的一个隐藏的场景,其中当一个探测器检测到一个单光子时,可以在两个离子之间产生纠缠。由纠缠光子源发射的第二光子随后将由同一检测器检测。然而,我们也可以通过操纵纠缠态来控制第二个光子的命运。在我们的方案中,纠缠态的相位决定了光子的路径,而不是双光子干涉。为了实现一个可行的实验,我们对系统进行了量子跳跃模拟,以显示其对实验误差的鲁棒性。
2017-11-16 quant-ph
The Interference Channel with Entangled Transmitters
本文研究双发送端双接收端经典干扰信道中发射机间纠缠资源的作用,给出容量区域内界与外界,并通过示例证明纠缠可显著提升特定信道性能。
2025-01-23 cs.IT math.IT quant-ph
Spectral Polarization and Spectral Phase Control of Time and Energy Entangled Photons
我们展示了一个方案,以光谱操纵的时间和能量纠缠光子的共线,连续流产生光束,带宽有限的偏振纠缠光子与近简并波长的融合。利用超短脉冲整形器来控制光子对的光谱相位和偏振,我们定制了Hong-Ou-Mandel干涉图案的形状,展示了这种干涉图案对光子光谱相位的依赖性的规则。然后,我们使用脉冲整形器来产生所有四个偏振贝尔态。该方案产生的单重态形成了一个非常健壮的无消相干子空间,非常适合于长距离光纤量子通信。
2007-04-05 quant-ph
Observation of Young's Double-Slit Interference with the Three-Photon N00N State
量子力学粒子的空间干涉是量子力学的一个基本特征。N个粒子的双模纠缠态N00N态可以产生非经典干涉。我们首次在实验上观测到了三光子N00N态的杨氏双缝空间量子干涉。与单光子态相比,三光子纠缠态产生的干涉条纹密度是单光子态的三倍。此外,其$0.49 \pm 0.09$的干涉可见度远高于经典起源的空间超分辨率的极限0.1。由两个以上光子组成的N00N态的空间量子干涉的演示代表了将量子纠缠应用于光刻和成像等技术的重要一步。
2010-09-25 quant-ph
Time-resolved double-slit experiment with entangled photons
双缝实验鲜明地证明了量子物体的波粒二象性。在这个著名的实验中,粒子一个接一个地通过一对狭缝,并在远处的屏幕上被检测到。在许多离散的粒子碰撞之后,出现了一种独特的波浪状图案,就好像每个粒子都通过了两个狭缝并与自身发生了干涉。虽然在电子、中子、原子和分子等大质量粒子中观察到了这种干涉图样的直接事件累积,但在光子等无质量粒子中还没有测量到。在这里,我们提出了一个时间和空间分辨测量的双缝干涉图案使用单光子。我们通过双折射双缝装置发送单光子,并使用单光子探测器的线性阵列来观察干涉图样的发展。通过对这种堆积的分析,我们可以比较量子力学和微粒模型,后者旨在解释单粒子干涉的奥秘。最后,我们发送一个光子从纠缠对通过我们的双缝设置,并显示所产生的干涉图案对双光子的测量状态的依赖性。我们的研究结果为双缝实验中的建立过程的动力学提供了新的见解,并可作为量子信息应用的一个有价值的资源。
2013-05-06 quant-ph
Generation and dynamical manipulation of polarization entangled Bell states by a silicon quantum photonic circuit
提出了一种硅量子光子电路,并将其作为一种集成的量子光源,用于电信波段偏振纠缠Bell态的产生和动力学操纵。首次在四个硅波导中通过自发四波混频产生了双光子态。通过片上量子干涉和量子叠加将它们转换成偏振纠缠的Bell态,然后耦合到光纤中。利用两个非正交偏振基下的双光子干涉,证明了产生的光子对的偏振纠缠特性。通过简化的Bell态测量实验,证明了输出态可以在两个偏振纠缠Bell态之间动态切换。实验结果表明,其操纵速度可支持几十kHz的调制速率,在需要动态量子纠缠Bell态控制的量子通信和量子信息处理等应用中显示出了巨大的潜力。
2021-03-13 quant-ph
Quantum Coherence and Path-Distinguishability of Two Entangled Particles
从理论上分析了一个纠缠粒子干涉实验,其中一个纠缠粒子(粒子1)在被固定探测器探测到之前要经过一个多缝。此外,我们还引入了一种机制,可以找出粒子1通过了n个狭缝中的哪一个。纠缠对的另一个粒子(粒子2)沿着不同的方向前进,并在可变的空间分离位置被检测到。在符合计数中,粒子2显示n-狭缝干涉。证明了粒子2的归一化量子相干性$\mathcal{C}_2$和粒子1的路径可达性$\mathcal{D}_{Q1}$受不等式$\mathcal{D}_{Q1} + \mathcal{C}_2 \le 1$约束.这是一种{ \em非定域}对偶关系,它将一个粒子的路径可达性与另一个粒子的量子相干性联系起来。
2019-02-13 quant-ph
Single Atom and Two Atom Ramsey Interferometry with Quantized Fields
讨论了量子化对拉姆齐干涉测量的影响,并给出了产生干涉的一般条件。如果两个拉姆齐区中的场具有精确的光子数,则不会发生干涉。然而,在这种情况下,我们展示了如何两个原子(如双光子)干涉术可以用来辨别各种干涉效应的两个独立的拉姆齐区得到纠缠的第一个原子的通道。产生各种纠缠态,如|0,2>+|2,0>的量子纠缠态,并讨论了在远离共振情况下两相干态纠缠态的产生。
2002-10-07 quant-ph
Probing Ultra-Fast Dephasing via Entangled Photon Pairs
我们演示了如何红欧曼德尔(HOM)干涉偏振纠缠光子可以用来探测超快退相。我们可以从HOM倾角的位置和形状的变化来推断介质的光学性质,如复磁化率的实部和虚部。从HOM凹陷的偏移,我们能够使用连续波(CW)激光器测量22fs的退相时间,即使在光学损耗> 97%的情况下,同时HOM凹陷可见度保持在92.3%(其可以高达96.7%)。实验观察,这是解释在一个严格的理论模型,证明了HOM干涉探测超快退相的效用。
2022-11-16 quant-ph
Interference of Bose-Einstein condensates and entangled single-atom state in a spin-dependent optical lattice
我们提出了一个理论模型来研究一维自旋相关的光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体阵列的干涉。该模型基于这样一个假设:对于处于内外自由度之间的纠缠单原子态的原子,每个原子只与自身发生干涉。我们的理论结果与Mandel等人在最近的实验中观察到的干涉图样吻合得很好。91,010407(2003)]。此外,还提出了非均匀相分布的实验建议,以进一步检验我们的理论模型和预测。本文的工作表明,单原子的纠缠足以干涉自旋相关的光晶格中的凝聚体,而且这种干涉与凝聚体的位相无关,即,这种干涉仅在每个冷凝物和其自身之间产生,并且在两个任意不同的冷凝物之间没有干涉效应。
2005-09-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech quant-ph
Three-Slit Ghost Interference and Nonlocal Duality
用波包动力学方法对纠缠光子的三缝鬼干涉实验进行了理论分析。一个非本地的对偶关系,推导出连接的路径可扩展性的一个光子的干涉可见性的其他。
2015-05-19 quant-ph
Polarization entangled photon-pair source based on a type-II PPLN waveguide emitting at a telecom wavelength
报道了一种基于周期极化铌酸锂上集成双折射钛内扩散波导的1310 nm光纤耦合偏振纠缠光子对源的实现。利用专用的高性能装置,我们通过测量Hong-Ou-Mandel和标准贝尔不等式组态中的双光子干涉来表征双光子对的量子特性。我们得到了,对于两组测量,干扰净vibration达到近100%,这代表了重要的和有竞争力的结果相比,类似的波导为基础的配置已经报道。这些结果证明了我们的方法作为长距离量子通信的一种使能技术的相关性。
2010-08-26 quant-ph
Transient concurrence for copropagating entangled bosons and fermions
Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Baja California(下加利福尼亚自治大学理学院);Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理研究所)
研究共传播纠缠玻色子和费米子的暂态共现,揭示其与干涉现象的结构联系,提供动态相互作用的理论框架。
2026-03-05 quant-ph
An all fiber source of frequency entangled photon pairs
利用Sagnac光纤环中的四波混频,实现了一种全光纤频率纠缠光子对源。通过冷却光纤和匹配在光纤环中反向传播的光子对的偏振模式,特别注意抑制频率纠缠的杂质。对信号光子和闲频光子的符合探测表明,在单个信号光子计数保持不变的情况下,量子干涉以空间拍频的形式存在。当光子对产生率为0.013对/脉冲时,量子干涉包络显示出$(95\pm 2)%$的可见度,接近理论计算极限97.4%
2009-01-21 quant-ph
Creating and manipulating entangled optical qubits in the frequency domain
频率纠缠光子的射频相位调制导致频域中的双光子干涉图样。在最近的实验中,使用窄带频率滤波器来测量图案,该窄带频率滤波器选择属于给定频率箱的光子。在这里,我们展示了如何光子可以分组到偶数和奇数频率使用周期性频率滤波器称为双稳态。在我们的理论分析中,我们展示了这是如何将高维光子态降低到有效的二维态的。这对于诸如量子密码学或量子非定域性的低维测试等应用是有意义的。然后,我们报告这个建议的实验实现。观测到的双光子干涉图样和对CHSH不等式--最简单的二元结果贝尔不等式--的破坏与理论预测符合得很好。
2014-03-04 quant-ph