经典光源多平面衍射的量子路径纠缠与干涉理论

量子历史态近来通过将 Griffiths 的一致历史方法推广至演化路径的纠缠叠加而提出，并随后利用 Greenberger--Horne--Zeilinger 态进行了实验。历史相关关联的张量积结构近来也被用作量子计算资源，在简单线性光学装置中执行费米子与玻色子粒子的多平面衍射（MPD），前景可观。这极大推动了将 MPD 的量子历史定义为纠缠资源，其固有地能够以可扩展方式并通过结合相干光源与光子计数探测的实验低复杂性，生成指数增长的 Feynman 路径数。在本文中，MPD 路径间的量子时间关联与干涉分别被称为量子路径纠缠（QPE）与干涉（QPI），作为新颖的量子资源。通过将基于历史的表述与 Feynman 路径积分方法结合，给出了 QPE 的算子理论建模与 QPI 的反直觉性质。作为 Bell 不等式时间类比的 Leggett--Garg 不等式，在 Emary 近来提出的模糊形式下，于所有信令约束下被 MPD 违背。所提出的基于 MPD 历史的理论，在将 QPE 与 QPI 作为未来架构中量子计算与通信的重要资源利用方面极具前景。