量子散射斑的新散射区
量子物理
2025-07-14 v1 光学
摘要
量子散射斑由于其更高的维数，表现出远远超过其经典对应物的更丰富的行为。一个简单例子是1维光散射的远场散射斑：经典光形成由数值孔径定义的1维散射斑，而双光子散射则除此额外取决于光子关联长度，形成2维椭圆形散射斑。迄今为止，尚未考虑量子散射斑在较短的传播距离上的行为。本文通过考虑从各向同性散射体任意传播距离处的双光子纠缠的准平行演化，来弥补这一空白。我们在理论、数值和实验上表明，双光子引入的两个长度尺度在常规近场和远场之间引入了新的透镜区。进一步地，我们表明量子近场由形状为方形且在传播过程中保持恒定的散射斑特征。相反，中间区可以设计为在和坐标上保持散射斑大小恒定，但在差坐标上呈线性膨胀，散射斑形状从方形过渡到椭圆形。这些结果将量子相干性与散射统计相融合，并为基于相关性的量子感知和成像 suggest 新的操作范畴。
引用
@article{arxiv.2507.08408,
title = {New scattering zones in quantum speckle propagation},
author = {Shaurya Aarav and S. A. Wadood and Jason W Fleischer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.08408},
year = {2025}
}