电容耦合马赫 - 曾德尔干涉仪中的双粒子纠缠

我们提出并分析了一种介观器件，该器件可按需产生纠缠电子对。该系统由量子霍尔结构中实现的两个电容耦合马赫 - 曾德尔干涉仪组成。一对电子波包被注入到四个入射臂中其中两个的手性边缘态；入射干涉仪上的散射将波包分裂为四个分量，其中两个发生相互作用。与该分量相关的相互作用相位导致了态的纠缠；随后该态在出射分束器处散射，并通过测量四个出射引线中粒子存在的贝尔不等式违背测试进行分析。我们研究了双粒子情形，确定了达到并观测到完全纠缠的条件。我们将双粒子分析扩展至包含量子霍尔器件中的底层费米海；波函数形状的改变、相互作用区中电子 - 空穴对的产生以及脉冲间的时间延迟均会降低可见纠缠度和贝尔不等式的违背程度，我们对这些效应进行了定量分析。我们确定了优化纠缠和贝尔测试的器件参数，发现即使在费米海存在的情况下仍可能实现违背，在我们的装置中最大贝尔参数可达 ${\cal B} = 2.18 > 2$。