基于光纤的光子对源：可实现频率与横模的混合纠缠并可控扩展至高维

我们设计并实现了一种光子对源，该源基于少模光纤中的自发四波混频（SFWM）过程，其几何结构允许多个同时发生的SFWM过程，每个过程与参与的四波各自的横模的不同组合相关联。在我们的源中：i) 每个过程都是群速度匹配的，因此按设计近可因子化；ii) 相邻过程之间的光谱分离大于每个过程的边缘光谱宽度。因此，每个过程的联合振幅与整体双光子态的每个施密特模对之间存在直接对应关系。我们的方法允许在离散频率和横模中实现混合纠缠，由此通过对支持的光纤横模数量的控制可实现向更高维度的可扩展性，而光谱滤波可用于直接的施密特模区分。