单光子总是圆偏振的吗？一项利用超导微热量计光子探测器的提议实验

众所周知，单光子具有自旋 $S = \hbar$，这对应于圆偏振，且所有涉及光子吸收或发射的量子跃迁均对应 $\Delta S = \pm \hbar$。然而，人们也普遍认为单光子可以是线偏振的，这将对应于 $S = 0$ 的状态。事实上，线偏振单光子是大多数量子纠缠实验的核心。相反，最近有人提出（基于量子态的实在自旋量子化波图像），线偏振光子态必须是一对圆偏振光子的叠加，每个光子的自旋为 $S = \pm \hbar$。这一问题无法使用常规光子探测器解决，因为常规探测器通常无法区分一个光子与两个同时到达的光子。然而，利用具有亚电子伏特 (sub-eV) 能量分辨率和高量子效率 (QE) 的超导微热量计探测器可以Address 这一问题。一项旨在证实这种光子配对的严谨实验，可能会对现代量子理论中一些看似悖论的核心基础提出质疑，包括量子纠缠和非局域性。