电子-光子纠缠的实验验证

纠缠是新兴量子技术中关键资源，描述了颗粒之间违背经典物理的相关性。尽管在 various platforms 上进行了广泛研究，但在电子显微镜中仍然难以实现。传输电子显微镜是材料表征工具，具有卓越的空间分辨率。它们提供了对高能电子准备和检测的控制，在研究许多体量子相关性方面潜力尚未被充分利用。本文演示了通过电子显微镜中的阱射 luminescence 生成的电子-光子对中的纠缠。采用自光子量子光学中所用的 coincidence 成像技术，我们重构了周期性传输掩模的近场和远场“幽灵”图像。通过测量空间和动量相关性，我们显示经典不确定界被违反：$\Delta x_-^2 \Delta k_+^2 = 0.502 \pm 0.047<1$。因此，我们在位置和动量中 demonstrate 了纠缠——大多数成像方法的基础连续变量，搭建了电子显微镜和量子光学领域的桥梁。我们的工作为探索自由电子系统中的量子相关性以及其在纳米尺度上量子增强成像技术的应用铺平了道路。