用于非干涉相位测量与量子态操控的几何相位经典到量子传递

源于状态循环演化（如 Poincaré 球上的偏振）的几何相位，通常通过干涉方法进行测量，这些方法往往包含来自动态相位的非期望贡献。在此，我们提出一种基于光子对量子关联的非干涉技术，用于测量经典光束的几何相位。经典泵浦光束的几何相位源于其偏振态在 Poincaré 球上的循环演化，通过 Sagnac 干涉仪中的自发参量下转换将该相位传递到偏振纠缠光子对上，从而实现了对量子态的轻松控制。对生成的量子态的表征表明，泵浦光束的几何相位控制着符合计数、纠缠可见度、Bell 参数、量子态层析和保真度，且与理论预测高度吻合。我们观察到 Bell 参数和态保真度随几何相位的变化发生正弦调制，导致正交 Bell 态与类 Bell 最大纠缠态之间的转换。我们的结果确立了经典泵浦的几何相位作为量子态控制的可调参数，为量子光子系统中的相位操控提供了一个紧凑、无源的平台，实现了基于几何相位的量子门，并补偿了量子态在传播过程中获得的非期望相位。