路径纠缠单光子的 Bell 不等式与单光子态纯度

单光子的不同自由度已被纠缠并用作各类量子技术应用的资源。我们提出一种简单方案来执行 Bell 检验，并展示在分束器设置下利用干涉及其等价非干涉方法在路径纠缠单光子态中违反 CHSH 不等式。我们通过自发参量下转换产生并控制路径纠缠态，使用预告式与非预告式单光子，在实验上演示了这一点。我们给出的实验结果表明，当单光子态可见度纯度提高到 70% 以上，即 $\mathcal{P} > 0.7$ 时，出现向违反 CHSH 不等式的过渡。我们对非预告式单光子源使用单分束器与双探测器模块的步骤，为检验任意单光子源纯度及研究以位置空间单粒子纠缠为主导的动力学系统上的量子关联提供了一种简便方法。