总角动量的近场光子纠缠

2025-06-22 09:42来源:本站

  光子可以携带角动量,这通常归因于两个成分 - 旋转角动量(SAM),该成分是与极化的固有特性,以及与光子空间分布有关的轨道角动量(OAM)。在近端光学元件中,这两种形式的角动量是可分离的1,因此可以在单个Photon2,3的SAM和OAM之间诱导纠缠或多光子状态下的不同光子。然而,在纳米光系统中,光子的SAM和OAM是不可分割的5,6,因此只有总角动量(TAM)作为良好的量子数为7,8,9。在这里,我们介绍了近场政权中两个光子之间非古典相关性的观察,从而引起了与TAM相关的纠缠。我们通过将光子对与等离子模式耦合并使用量子成像技术10,11来测量其相关性来纠缠那些纳米光子状态。我们观察到,与与两个组成的角动量相关的纠缠相比,TAM中的纠缠导致光子对量子相关的完全不同的结构。这项工作为使用光子的TAM作为量子信息的编码属性为芯片量子信息处理铺平了道路。

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