空間的に絡み合った風通しの良い光子

過去10年間、風通しの良い梁は広範な研究の対象となり、新しい物理的洞察とさまざまなアプリケーションにつながりました。この文字では、風通しの良いビームの概念を量子ドメインに拡張します。古典的な風通しの良いビームでポンプで汲み上げられた自発的なパラメトリックなダウン変換を介して、2光子エアリー状態の重ね合わせで絡み合った光子を生成します。絡み合った風通しの良い光子は、非古典的な反相関を示しながら、自由加速度や回折の減少など、古典的な風通しの良いビームの興味深い特性を保持することを示します。最後に、高次元の自由空間量子通信のために絡み合った風通しの光子が提供する利点について説明します。

Over the past decade, Airy beams have been the subject of extensive research, leading to new physical insights and various applications. In this Letter, we extend the concept of Airy beams to the quantum domain. We generate entangled photons in a superposition of two-photon Airy states via spontaneous parametric down conversion, pumped by a classical Airy beam. We show that the entangled Airy photons preserve the intriguing properties of classical Airy beams, such as free acceleration and reduced diffraction, while exhibiting non-classical anti-correlations. Finally, we discuss the advantages offered by entangled Airy photons for high-dimensional free-space quantum communications.