หลักการไม่ระบุตำแหน่งแบบคาเบลโลและการทดสอบเชิงทดลองของระบบการตั้งค่ามิติสูง

ตัวปรับแสงเชิงพื้นที่ของผลึกเหลวประกอบด้วยวาล์วแสงผลึกเหลว บอร์ดควบคุม และซอฟต์แวร์ควบคุม หลักการทำงานหลักคือการใช้เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกของผลึกเหลว ภายใต้การควบคุมสัญญาณควบคุม โมเลกุลของผลึกเหลวจะเบี่ยงเบน และค่าไบรีฟริงเจนซ์จะเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้แอมพลิจูด เฟส หรือสถานะโพลาไรเซชันของการกระจายเชิงพื้นที่ของแสงอ่านเปลี่ยนไป ตัวปรับแสงเชิงพื้นที่ของผลึกเหลวสามารถรับรู้โหมดการปรับแสงที่แตกต่างกันผ่านการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ และความสามารถในการตั้งโปรแกรมได้นี้ทำให้มีความยืดหยุ่นในการใช้งานในสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน และปรับให้เข้ากับข้อกำหนดทางแสงที่แตกต่างกัน ด้วยข้อดีของความยืดหยุ่น การควบคุมมิติข้อมูลสูง และการวัดที่มีความแม่นยำสูง ตัวปรับแสงเชิงพื้นที่ของผลึกเหลวจึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของการทดลองและความแม่นยำของข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเป็นเครื่องมือสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการศึกษาควอนตัมแบบไม่ระบุตำแหน่ง

ข้อมูลวิทยานิพนธ์:

ความก้าวหน้าล่าสุดได้ขยายหลักการไม่เฉพาะที่ของฮาร์ดีไปสู่การตั้งค่าหลายแบบและระบบหลายมิติเพื่อเสริมสร้างความสัมพันธ์เชิงควอนตัม เมื่อเปรียบเทียบกับหลักการไม่เฉพาะที่ของฮาร์ดี หลักการไม่เฉพาะที่ของคาเบลโล (CNA) สามารถอธิบายลักษณะไม่เฉพาะที่ของควอนตัมได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ยังคงเป็นคำถามที่ยังไม่มีคำตอบว่า CNA สามารถปรับขนาดให้เข้ากับสถานการณ์สมมติ (k, d) ได้หรือไม่ บทความนี้ตอบคำถามนี้ทั้งในเชิงทฤษฎีและการทดลอง ในทางทฤษฎี กรอบแนวคิดเชิงตรรกะใหม่สำหรับการตั้งค่า CNA ที่มีมิติสูงถูกสร้างขึ้นโดยใช้กราฟความเข้ากันได้ ซึ่งพิสูจน์ว่าความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่ไม่เฉพาะที่จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนการตั้งค่า k และมิติ d ที่เพิ่มขึ้น ในการทดลอง คุณสมบัติที่ปรับเปลี่ยนได้ของตัวปรับแสงเชิงพื้นที่ (SLM) ถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ความเข้มข้นและการวัดค่าการพันกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ด้วยการปรับประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนของเฟสเกรตติงแบบเบลซที่โหลดบน SLM น้ำหนักของโหมด OAM ที่มีแอมพลิจูดความน่าจะเป็นสูงในสถานะเริ่มต้นจะลดลง ทำให้สถานะที่เตรียมไว้ยังคงสอดคล้องกับสถานะควอนตัมที่เหมาะสมที่สุด และยังสามารถวัดความเข้มข้นของเอนแทงเกิลเมนต์และสถานะซ้อนทับของ OAM ได้ในเวลาเดียวกัน จากรูปแบบการวัดนี้ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่ไม่ใช่ท้องถิ่นคือ 20.29% ในสถานการณ์จำลอง (2,4) และ 28.72% ในสถานการณ์จำลอง (6,2) ซึ่งพิสูจน์ทฤษฎีบทคาเบลโลแบบเซตมิติสูง งานวิจัยในบทความนี้แสดงให้เห็นถึงความขัดแย้งที่ชัดเจนยิ่งขึ้นระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีคลาสสิก ซึ่งเกินขอบเขตของทฤษฎีบทคาเบลโลดั้งเดิมเกี่ยวกับความน่าจะเป็นของการไม่เป็นท้องถิ่น

ต่อไปนี้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการทดลองและผล:

เลเซอร์แบบล็อกโหมด UV ขนาด 355 นาโนเมตรถูกใช้เป็นแหล่งจ่ายพลังงานของผลึกแบเรียมเบตาโบเรต (BBO) หนา 3 มิลลิเมตร เพื่อสร้างคู่โฟตอนขนาด 710 นาโนเมตร ผ่านกระบวนการดาวน์คอนเวอร์ชั่นแบบพาราเมตริกที่เกิดขึ้นเอง ตัวกรองแบบพาสยาว (IF) ถูกวางไว้ด้านหลังผลึกเพื่อปิดกั้นลำแสงที่สูบ จากนั้นใช้ตัวแยกลำแสงแบบไม่มีโพลาไรซ์ (BS) เพื่อแยกโฟตอนสัญญาณออกจากโฟตอนว่าง ในแขนแปลงด้านล่างแต่ละอัน ระบบ 4f ซึ่งประกอบด้วยเลนส์คู่ (L1, f1 = 200 มิลลิเมตร และ L2, f2 = 400 มิลลิเมตร) จะจินตนาการระนาบเอาต์พุตของ BBO ไปยัง SLMS สองตัว (SLM A และ SLM B, FSLM-2K70-VIS) โฮโลแกรมที่ออกแบบจะถูกโหลดแยกกันบน SLMS สองตัว เพื่อเตรียมสถานะการวัด OAM ที่ต้องการ และสำหรับการดำเนินการตามกระบวนการรวมความเข้มข้นของเอนแทงเกิลเมนต์ จากนั้นจึงใช้ระบบ 4f อีกระบบหนึ่ง (L3, f3 = 500 มม. และ L4, f4 = 4 มม.) เพื่อสร้างภาพพื้นผิว SLM ใหม่ไปยังพื้นผิวอินพุตของเส้นใยโหมดเดี่ยว (SMF) ที่เชื่อมต่อกับโมดูลนับโฟตอนเดี่ยว นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งตัวกรองแบนด์พาส (BF) สองตัวที่มีแบนด์วิดท์ 10 นาโนเมตรและความยาวคลื่นกลาง 710 นาโนเมตรไว้ด้านหน้า SMF เพื่อลดการตรวจจับโฟตอนที่มีสัญญาณรบกวน เอาต์พุตของเครื่องนับโฟตอนเดี่ยวสองตัวเชื่อมต่อกับวงจรนับแบบสอดคล้องกันซึ่งมีหน้าต่างเวลาสอดคล้องกัน 25 นาโนวินาที

รูปที่ 2 อุปกรณ์ทดลอง (ตัวปรับแสงเชิงพื้นที่เฟส รุ่น: FSLM-2K70-VIS)

-

พารามิเตอร์ของเครื่องปรับแสงเชิงพื้นที่ที่ใช้ในการทดลองนี้มีดังนี้: