【摘 要】
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光子轨道角动量量子态具有高维和光学涡旋特性,在经典和量子领域展示出了巨大的应用潜力,目前对其研究已成为物理学的一个热点.本实验研究了利用Sagnac干涉仪干涉的方法将具
【机 构】
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西安交通大学陕西省量子信息与光电量子器件重点实验室,陕西西安710049
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光子轨道角动量量子态具有高维和光学涡旋特性,在经典和量子领域展示出了巨大的应用潜力,目前对其研究已成为物理学的一个热点.本实验研究了利用Sagnac干涉仪干涉的方法将具有不同轨道角动量的光束无破坏地分离到不同的路径,实现了光子轨道角动量分束.实验中利用此分束器验证了对几种不同轨道角动量态(包含叠加态)的分离,得到了与理论预期相符的实验结果.这种对轨道角动量态的区分的方法相比已有的其他区分方法具有较好的稳定性,而且可用于区分叠加态,可以达到单光子水平.这种干涉仪方法将不同的轨道角动量本征态与路径耦合,实现了自旋轨道角动量-路径纠缠.文中最后用偏振耦合的方式提出了一种无损的多级级联方案,这种新方案有望应用在高维编码上,在高密度通信、量子保密通信、量子计算与量子信息等领域有重要的意义.
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