基于介质表面的零近似epsilon无限小材料的偏振纠缠光子对生成

偏振纠缠光子对源对于量子通信、计算和成像等多种量子技术至为重要。然而，复杂的偏振纠缠量子态的生成长期受限于自然非线性晶体可用非线性 susceptibility 张量的限制， necessitating 使用额外的相干叠加或后选操作，该操作 setup 繁琐且复杂。在本研究中，我们引入并实验演示了一种利用人造工程亚波长米面材料平台的纳米尺度偏振纠缠光子对源。该平台基于强耦合epsilon近似为零（ENZ）材料的等离子体表面。通过在泵浦和信号/噪声波长处精确工程化共振，并利用ENZ效应提供的场增强，68纳米厚的面材料的光子对生成效率得到显著提升。更重要的是，ENZ面材料平台促进了对系统各各异二阶非线性 susceptibility 张量的可编程操控，从而实现对光子对偏振态的直接控制，导致无需额外组件即可生成偏振纠缠贝尔态。我们的ethods 为在紧凑平台上实现同步光子对生成和量子态工程开辟了新的道路。