受激发射层析成像用于空间纠缠的高效表征
量子物理
2024-07-04 v3 光学
摘要
受激发射层析成像 (SET) 是表征自发参量下转换 (SPDC) 过程的绝佳工具，该过程常用于产生用于量子信息协议的光子纠缠对。与自发过程相比，受激发射的使用使探测到的平均光子数增加了几个数量级。在 SET 测量中，参量下转换由具有特定模式属性的强信号场种子激发，而非像自发过程那样由宽带多模真空涨落激发。SET 过程在与信号模式复共轭的模式中产生强闲频场。在本工作中，我们利用 SET 估计纠缠光子对中两个光子在 Laguerre-Gaussian (LG) 基下的联合空间模式分布 (JSMD)。该光子对由 Type-II 相位匹配的 beta 硼酸钡 (BBO) 晶体中的参量下转换产生，泵浦波长为 405 nm，同时使用制备在各种 LG 模式下的 780 nm 种子信号光束，以产生其空间模式分布被测量的 842 nm 闲频光束。我们观察到了强烈的闲频光产生，并且其空间模式分布与理论预测吻合良好。我们的实验程序应能高效确定由低亮度 SPDC 源产生的光子对波函数，并表征高维纠缠光子对。
引用
@article{arxiv.2403.05036,
title = {Stimulated emission tomography for efficient characterization of spatial entanglement},
author = {Yang Xu and Saumya Choudhary and Robert W. Boyd},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.05036},
year = {2024}
}