双光子路径纠缠态在一维波导阵列中的量子行为研究

【作者】 徐雷； 窦宜领； 薄方； 许京军； 张国权；

【机构】 南开大学弱光非线性光子学教育部重点实验室,物理科学学院；

【摘要】 <正>通过研究光子在波导阵列中的传播行为能直观地反映量子力学的许多基本效应[1-3]。我们研究了双光子路径纠缠态在一维耦合波导阵列中的量子随机行走行为,通过控制波导阵列的结构参数以及入射双光子纠缠态路径间的相位差等参量,可以有效操控光子的传输与相关行为[4-6]。当在波导阵列中引入负非对角缺陷时,缺陷波导的作用类似于光子反射镜,使得双光子在体系中传输时始终表现出聚束特性;当在体系中引入正非对角缺陷或者对角缺陷时,光子出现局域现象。由于量子干涉效应,不同的双光子相关矩阵元将呈现出振荡频率为经典光2倍或者相同的周期性振荡行为[6]。通过分析缺陷本征态,发现缺陷态对双光子路径纠缠态在波导阵列中的量子相关特性起着非常重要的作用。在均匀周期波导阵列中,通过调节入射双光子多路径纠缠态多个不可分辨路径间的相位差等参量,研究了其对双光子量子干涉行为的调控作用。更多还原