高亮度纠缠光子对对CHSH不等式实验的影响

验证贝尔不等式的违反是最具代表性的方法之一，用于表明基于量子光学系统中制备的纠缠光子对表现出量子特性。尽管贝尔不等式实验在理论上已相当成熃且广泛在实验室环境中实施以实现各种量子信息技术，但对于在高损耗环境中准确预测高强度纠缠光子对分布的数学建模仍需进一步研究。随着纠缠光子对亮度的增加，多光子效应的影响也随之增大，导致CHSH值 $S$ 下降以及对CHSH值的标准偏差 $\Delta S$ 的降低。因此，需要对 $(S-2)/\Delta S$ 值进行新的分析，以更精确地确认包括 $S$ 可靠性在内的CHSH不等式违反程度。本文提出了一种数学模型，用于预测纠缠光子对源亮度下 $(S-2)/\Delta S$ 值的函数，并建议需要优化该源的亮度。此外，我们提供支持该模型的实验证据。实验确认在总损耗为 $-19.03$ dB 的纠缠分发设置中，当平均光子数为 $\mu=0.026$ 时，CHSH值下降到 2.69，而 $(S-2)/\Delta S$ 值升至 60.95。