等离子体子辅助的量子纠缠

当两粒子系统的量子力学波函数不能分解为两个单粒子波函数时,称其态为纠缠的。纠缠导致了量子力学最强反直觉特征,即非局域性。对于光子情形,量子纠缠的实验实现相对容易;一台泵浦光子可在非线性晶体内自发分裂为一对纠缠光子。在本文中,我们将量子纠缠与纳米结构金属光学相结合,具体形式为带有周期性亚波长孔阵列的光学厚金属膜。这些阵列充当光子晶体,可将纠缠光子转换为表面等离子体子波,即压缩电荷密度波。我们探讨纠缠是否在此转换中幸存。我们发现,原则上,金属表面等离子体子模式的 optical excitation 在单粒子层面是相干过程。然而,等离子体子辅助纠缠的质量受限于孔阵列的空间色散。此种空间色散源于金属的非局域介电响应,在等离子体子 regime 尤为显著;它引入了'哪条路径'标记,可能摧毁纠缠。