Cabello nemlokalitási elve és a nagydimenziós beállítású rendszer kísérleti tesztelése

A folyadékkristályos térbeli fénymodulátor főként folyadékkristályos fényszelepből, meghajtópanelből és vezérlőszoftverből áll. Működési elve főként a folyadékkristály fotoelektromos hatását használja ki, a meghajtójel szabályozása alatt megváltoztatja a dobozban lévő folyadékkristály-molekulára ható feszültséget, a folyadékkristály-molekula elhajlik, és a kettős törés megváltozik, ezáltal megváltoztatva az olvasási fény térbeli eloszlásának amplitúdóját, fázisát vagy polarizációs állapotát. A folyadékkristályos térbeli fénymodulátor szoftveres programozással különböző modulációs módokat képes megvalósítani, és ez a programozhatóság rugalmassá teszi a különböző alkalmazási forgatókönyvekben való használatot és az eltérő optikai követelményekhez való alkalmazkodást. A rugalmasság, a nagy dimenziós szabályozás és a nagy pontosságú mérés előnyeinek köszönhetően a folyadékkristályos térbeli fénymodulátor hatékonyan javíthatja a kísérlet végrehajthatóságát és az adatok pontosságát, és erős eszköztámogatást nyújthat a kvantum-nolokalizáció tanulmányozásához.

Szakdolgozat információk:

A legújabb eredmények kiterjesztették Hardy nem-lokalitási elvét több beállításra és többdimenziós rendszerre a kvantumkorreláció fokozása érdekében. Hardy nem-lokalitási elvéhez képest Cabello nem-lokalitási elve (CNA) jobban megmagyarázza a kvantum nem-lokalitási jellemzőit. Nyitott kérdés azonban továbbra is, hogy a CNA skálázható-e tetszőleges (k, d) forgatókönyvekre. Ez a cikk elméletileg és kísérletileg is választ ad erre a kérdésre. Elméletileg egy új logikai keretet konstruálnak a nagydimenziós beállítású CNA-hoz kompatibilitási gráf segítségével, amely bizonyítja, hogy a nem-lokális események valószínűsége a k beállítási szám és a d dimenzió növekedésével növekszik. Kísérletileg egy térbeli fénymodulátor (SLM) újrakonfigurálható tulajdonságát használják az összefonódás-koncentráció és -mérés elérésére. Konkrétan, az SLM-re terhelt lángolt fázisrács diffrakciós hatékonyságának beállításával a nagy valószínűségi amplitúdójú OAM mód súlya a kezdeti állapotban csökken, így az előkészített állapot az optimális kvantumállapottal összhangban marad, és az összefonódás-koncentráció és az OAM szuperpozíciós állapot mérése egyidejűleg valósul meg. Ezzel a mérési sémával a kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a nem lokális események valószínűsége 20,29% a (2,4) forgatókönyvben és 28,72% a (6,2) forgatókönyvben, ami bizonyítja a sokdimenziós halmazokra vonatkozó Cabello-tételt. A jelen tanulmányban szereplő munka a kvantummechanika és a klasszikus elmélet közötti még élesebb ellentmondást mutatja be, túlmutatva az eredeti Cabello-tétel határain a nem lokalitás valószínűségéről.

A kísérleti folyamat és az eredmények a következők:

Egy 355 nm-es UV-módusú, zárt lézert használtak pumpáló forrásként egy 3 mm vastag bárium-β-borát (BBO) kristályhoz, hogy 710 nm-es fotonpárokat hozzanak létre egy spontán parametrikus lekonverziós folyamaton keresztül. Egy hosszú áteresztő szűrőt (IF) helyeztek a kristály mögé a pumpáló nyaláb blokkolására, majd egy nem polarizált nyalábosztót (BS) használtak a jelfotonok elválasztására az alapjel-fotonoktól. Mindkét alsó konverterkarban egy ikerlencsékből (L1, f1 = 200 mm és L2, f2 = 400 mm) álló 4f rendszer a BBO kimeneti síkját két SLMS-re (SLM A és SLM B, FSLM-2K70-VIS) képzelte el. A tervezett hologramokat külön-külön töltötték be a két SLMS-re a kívánt OAM mérési állapot előkészítéséhez és az összefonódás-koncentrálási folyamat megvalósításához. Ezt követően egy másik 4f rendszert (L3, f3 = 500 mm és L4, f4 = 4 mm) használtak az SLM felület újraképezésére az egyfotonos számláló modulhoz csatlakoztatott egymódusú szál (SMF) bemeneti felületére. Ezenkívül két, 10 nm sávszélességű és 710 nm központi hullámhosszú sávszűrőt (BF) helyeztek az SMF elé a zajos fotonok detektálásának csökkentése érdekében. A két egyfotonos számláló kimenetei egy koincidens számláló áramkörhöz csatlakoznak, 25 ns koincidens időablakkal.

2. ÁBRA Kísérleti eszköz (fázisos térbeli fénymodulátor, modell: FSLM-2K70-VIS).

.

A kísérletben használt térbeli fénymodulátor paraméterei a következők: