具有离散旋转对称性的纳米光子系统中超纠缠

该团队提出了一种在具有离散旋转对称性的纳米光子系统中,于携带角动量的光子间产生超纠缠态的方案。通过多边形光栅将自由空间光子耦合为表面等离子激元,可将生成的近场模式基矢限定为有限集合,从而为空间模式纠缠创建新机制。研究者发现,相较于旋转对称的纳米光子平台(其自旋与轨道自由度不可分离会导致信息丢失),该系统能将编码了自旋和轨道角动量的入射光子高维希尔伯特空间完整保留。进一步研究表明,通过精确调控光子相位使其符合多边形边界条件,该团队同时利用了纳米光子模式的矢量场特性与多边形边界条件下的有限态基矢,实现了生成超纠缠态的新范式。该工作通过扩展计算所用的希尔伯特空间,为片上量子通信开辟了新途径。

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提交arXiv: 2025-11-02 08:53

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