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非退火晶体中退相干光子对的空间关联性:谱滤波效应

量子物理 2026-05-12 v2

摘要

自发参量下转换(SPDC)的空间关联性支撑量子成像和关联性认证。我们对谱滤波器带宽对基体 Type-I BBO 中退相干和非退相干配置下横向空间关联性的影响进行了首次系统性研究。在远场中,退相干条件动量宽度受泵光限制且滤波器不可变,而非退相干配置显示出边缘和条件动量宽度单调增长——其中溪谷轴 100\approx 100 倍于非溪谷轴更敏感。在近场中,我们识别出一种此前未报告的平坦-凹陷-上升轮廓:条件位置宽度在最佳滤波带宽 Δdip1.35ΔλSPDC\Delta_\mathrm{dip} \approx 1.35\,\Delta\lambda_\mathrm{SPDC} 处收窄约 10%,随后因几何位移而上升。当滤波器置于 idler 臂时,凹陷点按 exact factor (λi/λs)2(\lambda_i/\lambda_s)^2 位移。上述结果适用于任何非退相干 SPDC 来源,仅需晶体长度为有限且 dθ/dλ0d\theta/d\lambda \neq 0,以及无关谱平均。Reid EPR 不确定性积在溪谷轴上始终小于非溪谷轴——这一基于双折射几何结构的优势在准分相匹配来源中不存在。最佳滤波带宽 ΔF=Δdip\Delta_F = \Delta_\mathrm{dip} 完全由晶体本征相匹配带宽决定,可直接从 X-关联谱宽读取。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.26416,
  title  = {Entanglement certification in bulk nonlinear crystals for degenerate and non-degenerate SPDC: spectral filter effects on transverse spatial correlations},
  author = {Hashir Kuniyil and Asad Ali and Saif Al-Kuwari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.26416},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages including references, 8 figures, 4 in main sections and 4 in appendices