产生于等离激元体系中的“纠缠”的实验验证

光子系统可被用作一种非常有潜力的量子技术来实现量子计算、量子通讯和量子传感。当前，大量的研究力量集中于基于“片上”波导技术为核心的可用于量子技术的光子学研发上。尽管光子学很有前景，但是从根本上仍受衍射极限的限制，而且光子器件的特征尺寸不能缩小到与同时期的集成电路的特征尺寸的相同水平上。近期的研究发现光子可以与波导材料中的自由电子耦合形成表面等离激元极化(SPP)形成单光子源、开关和传感器等，其中以金、石墨烯、碳纳米管等材料成为有潜力的光子量子技术替代材料。在实验上已经证实SPP可以保持光的量子关联、量子相干等量子特征。尽管有研究已经表明等离激元体系可以维持纠缠态，但是“产生纠缠态”这一量子等离激元体系的重要特征却没有被充分的研究。英国帝国理工学院的Maier等人利用Hong-ou-Mandel(HOM)效应在光束分离器结构中以两个表面等离激元极化子的量子相干作用产生了一个双体纠缠。从实验上证实了等离激元体系可以产生“纠缠”，该技术可以用于其他类型的光子体系，因此可以广泛应用于基于不同纳米光子学的量子器件中。该项工作发表于Nano Letts., 17 (2017) 7455–7461上。

相关链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.7b03372

图为验证等离激元体系中能够产生“纠缠”的实验系统的示意图。