通过贝尔非定域性、量子导引与纠缠的势量化真空-单光子叠加的非经典性

纠缠势是单模光场非经典性的热门度量。这些势定义为给定单模场与真空在平衡分束器上混合所生成的两模场的纠缠量（由例如负性或并发度度量）。我们推广此概念，以在特定测量场景中定义贝尔非定域性与量子导引的势，从而以更精细的方式量化单模非经典性。因此，我们可以密切类比于众所周知的相应两模量子关联层级来研究三类势的层级。为表述清晰，我们聚焦于分析任意真空-单光子叠加（VOPSs）的非经典性势，其对应于一个光子数量子比特。我们讨论了生成单模 VOPS 态、其与真空在平衡分束器上混合、以及使用零差层析成像进行两模 Wigner 函数重构以确定这些势的实验可行实现。我们分析了包括相位阻尼与非平衡分束在内的不完善性对重构两模态质量及非经典性势的影响。尽管我们聚焦于 VOPS 态的分析，单模势亦可应用于研究 qudits 或连续变量系统的非经典性。