不破坏光子态的可扩展轨道角动量分拣
光学
2016-10-11 v1 量子物理
摘要
携带轨道角动量（OAM）的单光子已引起研究者的广泛关注。理论上，单个光子可携带无穷多个 OAM 值。因此，OAM 光子态已被广泛应用于量子信息与基础量子力学。尽管已有多种方法用于分拣不同 OAM 值的量子态，但高维 OAM 的无损高效分拣器仍是一项根本性挑战。本文提出一种可扩展的 OAM 分拣器，能同时分类不同的 OAM 态，并同时保持轨道角动量与自旋角动量。该分拣器的基本元件由对称多端口分束器（BS）与级联结构的道威棱镜组成，原则上可灵活有效地组合以分拣任意高维 OAM 光子。本文提出的可扩展结构极大地减少了分拣高维 OAM 态所需的分束器数量。鉴于其无损与可扩展特性，这些分拣器不仅可作为高维量子信息处理的基础器件，也可用于传统光学。
引用
@article{arxiv.1610.02524,
title = {Scalable orbital-angular-momentum sorting without destroying photon states},
author = {Fang-Xiang Wang and Wei Chen and Zhen-Qiang Yin and Shuang Wang and Guang-Can Guo and Zheng-Fu Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.02524},
year = {2016}
}
备注
12 pages, 5 figures