多光子纠缠态中量子干涉与路径信息的反向相互作用

我们报道了双模三光子纠缠 Fock 态 $|2, 1\rangle$ + $|1, 2\rangle$ 入射到双端口平衡分束器上的多光子量子干涉的实验研究。当两条入射路径之间的可区分性增加时，我们观察到量子干涉信号先减弱后回升。我们将这种反常行为归因于不同数量的干涉光子贡献之间的竞争。我们的理论分析表明，对于任何形式为 $|N, M\rangle$ + $|M, N\rangle$（其中 M, N > 0）的纠缠 Fock 态输入，这种现象都会发生。我们的结果表明，波粒二象性可能在多粒子干涉中引发大量尚未探索的现象。