扭曲光子纠缠穿越维也纳湍流大气
量子物理
2015-11-20 v1 光学
摘要
具有扭曲相位波前的光子可以携带离散的、原则上无上限的轨道角动量（OAM）。巨大的态空间允许复杂类型的纠缠，这对量子通信和量子理论的基础检验都很有意义。然而，由于大气湍流的影响，人们曾认为这种纠缠态在大距离上的分发是不可行的，这对其应用构成了严重限制。本文我们证明，可以在一条3公里的湍流城市内链路上分发编码于OAM的量子纠缠。我们确认了前两个高阶能级（OAM=±1ℏ和±2ℏ）的量子纠缠。它们对应着四个新的量子信道，与迄今为止在长距离量子实验中所用的所有信道正交。因此，一个很有前景的应用是使用大字母表的量子通信。我们还证明，我们的链路允许接入多达11个OAM量子信道。限制达到更高数量的因素是技术上的局限，而这些局限可以通过现成的技术来克服。
引用
@article{arxiv.1507.06551,
title = {Twisted photon entanglement through turbulent air across Vienna},
author = {Mario Krenn and Johannes Handsteiner and Matthias Fink and Robert Fickler and Anton Zeilinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.06551},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 4 figures