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主题:量子技术简介 -- beiba

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家园 DIY纠缠光子对

当光激发某些晶体时,有小概率产生一对偏振互相垂直的纠缠光子对。由于能量守恒,纠缠的光子的波长比激发光的波长更长,所以可以用滤镜将其分离出来。纠缠的光子的方向也不同于入射光子的方向,而且两个纠缠的光子以入射光的方向为轴相互对称,偏离入射光子的方向,所以也可以根据其出射方向分离出来。如果有两个光纤以入射光的方向轴对称布置,那么一旦一个纠缠的光子进入其中一个光纤,另一个纠缠光子必定进入另一个光纤。这以后你可以按普通光子将两个光子分别传送到两地。

如果能买到相应的晶体,配合上合适的激光源,整套东西可以自己DIY的。这里有NIST(美国国家标准技术研究所)下面一个实验室自己搭的光源,很简单的 https://www.nist.gov/information-technology-laboratory/entangled-photon-pair-sources

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如果自己不会搭可以买现成的,这种东西有商业成品

上面的光路可以用下面这张1967年Kocher等人产生纠缠光子对的原理图来解释。当时他们用的是含Ca原子的晶体,用一个H2弧光灯产生深紫外光,通过一个227.5nm的滤镜作为激发光,激发Ca原子后小概率产生一对422.7nm/551.3nm的纠缠光子对,被垂直于入射光的镜头收集,然后用光电倍增管分析。现在几十年过去了,晶体升级换代了,比如用BBO晶体,光源也升级成激光光源,但是光路还是大同小异。

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