基于铁氧体参量放大器与零差干涉仪的毫米波贝尔测试
量子物理
2020-09-21 v3
摘要
本文提出一种结合铁氧体参量放大器与毫米波零差干涉仪的室温贝尔测试。研究表明，钇铁石榴石(YIG)铁氧体的非线性磁化率因其窄线宽拉莫尔进动共振，使其成为产生纠缠光子的理想材料。这些光子可利用零差干涉仪进行测量，因为与室温发射相关的大量热生成光子可被筛除。所提出的架构可能促成基于YIG量子技术的传感器开发，在毫米波段复现近红外与可见光区域中大量借助非线性β硼酸钡铁电体(YIG的类似物)得以实现的量子光学实验。本文阐明了YIG参量放大器如何复现量子光学I型与II型波相互作用，从而用于在毫米波段产生纠缠光子。据估计，当将半立方厘米YIG晶体置于几特斯拉磁场中并以5瓦毫米波辐射泵浦时，自旋波相互作用每秒产生约0.5x10^12对纠缠毫米波光子。这意味着仅需数十秒的积分时间即可完成一次成功的贝尔测试。其成功演示将催生基于纠缠的量子技术室温传感器的新型架构，将YIG重新构想为现代量子材料。
引用
@article{arxiv.2002.00439,
title = {A millimeter-wave Bell Test using a ferrite parametric amplifier and a homodyne interferometer},
author = {Neil A. Salmon and Stephen R. Hoon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.00439},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 8 figures