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光子数分辨探测器作为光微粒性证据的问题

量子物理 2024-08-06 v2 仪器与探测器 光学

摘要

我们考量光子数分辨(PNR)探测器是否为光的离散本性提供了令人信服的证据,即它们是否指示了先前存在的确定数目离散光子。为回答此问题,我们揭示了现有 PNR 探测器不足的信噪比(SNR),并提出了一种与光的波动图像一致、且不依赖光粒子预设的 PNR 探测器输出分析的另类解释。该解释基于在给定探测器符合时间窗内相关或偶然符合探测的聚合。我们的解释说明了探测器符合时间窗的任意性,并包含与强度干涉仪既有处理的联系。为验证解释,我们在复用 PNR 探测器上开展实验,并通过后处理考察光子数对符合时间窗的依赖性。随后将这些观测与基于幅度阈值探测的完全经典波动模型比较,发现结果高度吻合。我们发现现有文献中低 SNR 的 PNR 探测器结果可由经典描述刻画,因此并未展示光离散本性的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.04245,
  title  = {Photon number resolving detectors as evidence for the corpuscular nature of light},
  author = {Morgan C. Williamson and Gabriel D. Ko and Brian R. La Cour},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.04245},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 10 figures