反向传播自发四波混频：光子对可分解性与超窄带单光子

我们引入了一种新型的产生光子对的自发四波混频过程，其中涉及的四波在导波$\chi^{(3)}$介质中反向传播；我们将此过程称为反向传播自发四波混频（CP-SFWM）。我们表明，对于最简单的 CP-SFWM 源，即所有波以相同的偏振和横模传播，且自相位调制和交叉相位调制效应可忽略不计的情况，无论光纤或波导中的色散如何，都能自动实现相位匹配。此外，我们表明，在该源的两种不同版本（两个泵浦均为脉冲，或一个泵浦为脉冲而另一个为单色）中，只要非线性介质的长度超过某个阈值，双光子态就能自动分解；由于该阈值长度通常在毫米到厘米范围内，因此在实践中很容易实现。我们还表明，如果其中一个泵浦接近单色极限，并且对于足够的非线性介质长度，给定对中其中一个光子的带宽可以降低到 MHz 水平，这与实现原子 - 光子界面的电子跃迁兼容，而无需使用光学腔。