结构化明亮孪生光束中从局域到离域的空间量子关联演化
空间域的量子关联因其关联希尔伯特空间的无限维度特性,在量子成像、量子密码学和量子信息处理领域展现出巨大应用潜力。本研究通过理论分析结合实验测量,探究了原子蒸气中双Λ构型四波混频过程产生的明亮结构孪生光束其空间量子关联的传播动力学。该团队推导出描述量子关联分布从近场到远场演化的解析表达式,并通过测量孪生光束传播过程中不同空间子区域间的强度差噪声,为理论预测提供了定性验证——强度差噪声测量中的压缩效应印证了量子关联的存在。研究发现:高斯泵浦条件下,近场呈现局域化关联而远场出现局域化反关联;而采用拉盖尔-高斯结构泵浦时,关联会从近场的局域态过渡到远场的非局域态。这些成果深化了人们对空间量子关联基本行为的认知,为量子信息、量子成像及量子传感领域的潜在应用开辟了新路径。



