基于时空高度非相干光泵浦的自发参量下转换偏振纠缠的实验产生
量子物理
2023-04-13 v2 光学
摘要
泵浦相干性对自发参量下转换（SPDC）中产生的纠缠的影响，无论从基础视角还是从可控产生纠缠态的实际角度，都十分重要。在此背景下，已知在没有后选择的情况下，给定自由度（DOF）中的泵浦相干性对该同一自由度中产生的纠缠施加了上限。然而，泵浦相干性对不同自由度中产生的纠缠的交叉影响尚不清楚。在此，我们实验研究了时空高度非相干（STHI）发光二极管（LED）泵浦对 SPDC 中产生的偏振纠缠的影响。我们使用多模收集光纤进行量子态层析测量以减少后选择的影响，得到了一个纠缠度（concurrence）为 0.531±0.006、纯度为 0.647±0.005 的两量子比特态，与我们的理论预测纠缠度 0.552 和纯度 0.652 极为吻合。因此，尽管使用 STHI 泵浦会导致输出偏振两量子比特态的纠缠和纯度降低，但 STHI 泵浦的 SPDC 的可行性仍然重要，原因有二：(i) STHI 光源无处不在，且比激光器在更广的波长范围内可用；(ii) 所产生的 STHI 偏振纠缠双光子态由于其对抗散射的鲁棒性，可能在长距离量子通信方案中潜在有用。
引用
@article{arxiv.2210.16229,
title = {Experimental generation of polarization entanglement from spontaneous parametric down-conversion pumped by spatiotemporally highly incoherent light},
author = {Cheng Li and Boris Braverman and Girish Kulkarni and Robert W. Boyd},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16229},
year = {2023}
}