通过路径同一性实现最大纠缠光子对的量子态工程
前沿量子技术依赖于能够可靠制备高保真度目标态的高维纠缠态(HDES)源。最新提出的“路径不可区分性纠缠”方案,通过重叠不同但不可区分光源的光子路径来产生HDES。在这方面,轨道角动量(OAM)模式展现出独特优势——其提供的高维离散希尔伯特空间非常适合信息编码。尽管基于OAM的路径不可区分性纠缠已获实验验证,但关于如何通过调控光子对的OAM分布来实现最大纠缠度的系统研究仍然缺失。该研究团队通过结合泵浦光束的空间工程与路径不可区分性方法,确定了最大纠缠态(MESs)存在最优维度。这项理论研究不仅揭示了高维目标态保真度的显著局限性,同时证实了其与空间结构泵浦光束激发的纠缠双光子态的等价性。这些发现为高维最大纠缠态的优化制备迈出了关键一步。
