量子斑点传播中的新散射区域
量子散斑由于其更高的维度特性,展现出比经典散斑显著更丰富的行为。以一维光散射的远场散斑为例:经典光会形成由数值孔径定义的1D散斑,而双光子散射还取决于光子关联长度,从而形成2D椭圆散斑。迄今为止,量子散斑在较短传播距离下的行为尚未被研究。该工作通过研究各向同性散射体任意传播距离下双光子纠缠的近轴演化,填补了这一空白。该团队通过理论推导、数值模拟和实验验证表明:双光子的两个长度尺度在传统近场与远场之间引入了一个新的菲涅尔区域。此外,研究发现量子近场特征表现为传播过程中保持不变的方形散斑。而中间区域则可通过调控实现——沿和坐标保持恒定散斑尺寸,同时沿差坐标呈现线性扩展的散斑尺寸,其形状从方形渐变为椭圆形。这些成果将量子相干性与散射统计特性相结合,为基于关联的量子传感与量子成像开辟了新的操作范式。
