利用时间透镜进行光纠缠的谱工程

正如自由空间传播和曲面玻璃透镜用于塑造光的空间特性一样，色散和称为时间透镜的器件组合可用于重塑其时间特性。这些技术在基于非线性光学的经典光信号处理中得到广泛应用。在处理量子信号时出现了新挑战，包括噪声抑制和高保真度要求。本工作中，我们基于色散和非线性合频产生构建了一个单光子时间透镜，以对纠缠光子对一半的光谱波形成像。我们发现光子对的联合谱在时间透镜前具有强负频率关联，之后具有强正关联，验证了该过程具有整体负谱-时间放大率。能量-时间纠缠系统的时间成像开启了在频域进行独特量子任务（包括态工程）的一系列新技术，我们的结果表明上转换时间透镜是单光子波形操控工具包的重要组成部分。