論文の概要: Multiphoton non-local quantum interference controlled by an undetected photon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.11658v1
• Date: Wed, 22 Dec 2021 04:07:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 20:33:13.637949
• Title: Multiphoton non-local quantum interference controlled by an undetected photon
• Title（参考訳）: 非検出光子による多光子非局所量子干渉制御
• Authors: Kaiyi Qian, Kai Wang, Leizhen Chen, Zhaohua Hou, Mario Krenn, Shining Zhu, and Xiao-Song Ma
• Abstract要約: 単一クォータ干渉の多部一般化は、複数の量子が共有する状態のコヒーレントな重ね合わせである絡み合いを生み出す。 絡み合いは通常、マルチパーティイト干渉によって表される非局所的な相関を作るのに欠かせないと考えられている。 これはそうではなく、光子の固有の性質の絡み合わずに多光子非局所量子干渉を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.316485412174328
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The interference of quanta lies at the heart of quantum physics. The multipartite generalization of single-quanta interference creates entanglement, the coherent superposition of states shared by several quanta. Entanglement allows non-local correlations between many quanta and hence is a key resource for quantum information technology. Entanglement is typically considered to be essential for creating non-local correlations, manifested by multipartite interference. Here, we show that this is not the case and demonstrate multiphoton non-local quantum interference without entanglement of any intrinsic properties of the photons. We harness the superposition of the physical origin of a four-photon product state, which leads to constructive and destructive interference of the photons' mere existence. With the intrinsic indistinguishability in the generation process of photons, we realize four-photon frustrated quantum interference. We furthermore establish non-local control of multipartite quantum interference, in which we tune the phase of one undetected photon and observe the interference of the other three photons. Our work paves the way for fundamental studies of non-locality and potential applications in quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 量子の干渉は量子物理学の中心にある。 単一クォータ干渉の多部一般化は、複数の量子が共有する状態のコヒーレント重ね合わせである絡み合いを生み出す。 絡み合いは、多くの量子間の非局所的な相関を可能にするため、量子情報技術の鍵となるリソースである。 絡み合いは通常、マルチパーティイト干渉によって現れる非局所的な相関を作るのに不可欠であると考えられている。 ここでは、これはそうではなく、光子の固有の性質の絡み合いのない多光子非局所量子干渉を示す。 4光子生成状態の物理的起源の重ね合わせを利用して、光子の存在を構成的かつ破壊的に妨害する。 光子生成過程における本質的不明瞭性により、4光子フラストレーション量子干渉を実現する。 さらに、検出されていない光子の位相をチューニングし、他の3つの光子の干渉を観測する多成分量子干渉の非局所制御を確立する。 我々の研究は、量子技術における非局所性と潜在的な応用に関する基礎研究の道を開いた。

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