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高維多設(shè)置系統(tǒng)的Cabello非局域性原理及其實(shí)驗(yàn)測(cè)試 論文信息  最近的研究進(jìn)展已經(jīng)將Hardy非局域性原理擴(kuò)展到了多設(shè)置和多維系統(tǒng)，以增強(qiáng)量子相關(guān)性。與Hardy非局域性原理相比，Cabello非局域性原理（CNA）能夠更好地闡明量子的非局域性特征。然而，關(guān)于CNA是否可能擴(kuò)展到任意（k，d）場(chǎng)景仍然是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。文章從理論和實(shí)驗(yàn)上回答了這一問(wèn)題。理論上，利用兼容性圖，為高維多設(shè)置CNA構(gòu)建了一個(gè)新的邏輯框架，證明了非局域事件的概率將隨著設(shè)置數(shù)k和維度d的增加而增加。實(shí)驗(yàn)上，利用空間光調(diào)制器（SLM）的可重構(gòu)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)糾纏濃縮和測(cè)量。具體地，通過(guò)調(diào)整加載在SLM上的閃耀相位光柵的衍射效率，減小初始態(tài)中概率幅度過(guò)高的OAM模式權(quán)重，使得制備態(tài)與與最優(yōu)量子態(tài)保存一致，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)糾纏濃縮和OAM疊加態(tài)的測(cè)量。通過(guò)這種測(cè)量方案，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在（2,4）場(chǎng)景中得到了非局域性事件的概率為20.29%，在（6,2）場(chǎng)景中為28.72%，證明了高維多設(shè)置Cabello定理。本文的工作展示了量子力學(xué)和經(jīng)典理論之間更尖銳的矛盾，超過(guò)了原始Cabello定理對(duì)非局域性概率的限制。 部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 利用一個(gè)355nm紫外鎖模激光器作為一個(gè)3毫米厚的β-硼酸鋇（BBO）晶體的泵浦源，經(jīng)過(guò)自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過(guò)程產(chǎn)生710nm光子對(duì)。晶體后面放置了一個(gè)長(zhǎng)通濾波器（IF）以阻擋泵浦光束，然后使用一個(gè)非偏振分束器（BS）來(lái)分離信號(hào)光子和閑頻光子。在每個(gè)下轉(zhuǎn)換臂中，一個(gè)由雙透鏡（L1、f1 = 200 mm和L2、f2 = 400 mm）組成的4f系統(tǒng)將BBO的輸出面成像到兩個(gè)SLM（SLM A和SLM B，F(xiàn)SLM-2K70-VIS）上。兩個(gè)SLM上分別加載設(shè)計(jì)的全息圖，用于制備所需的OAM測(cè)量態(tài)和用于實(shí)現(xiàn)糾纏濃縮過(guò)程。隨后，使用另一個(gè)4f系統(tǒng)（L3，f3 = 500 mm和L4，f4 = 4 mm）將SLM面重新成像到與單光子計(jì)數(shù)模塊連接的單模光纖（SMF）的輸入面。此外，在SMF前面放置了兩個(gè)帶寬為10 nm、中心波長(zhǎng)為710 nm的帶通濾波器（BF），以減少對(duì)噪聲光子的檢測(cè)。這兩個(gè)單光子計(jì)數(shù)器的輸出被連接到一個(gè)具有25ns重合時(shí)間窗的重合計(jì)數(shù)電路上。       本實(shí)驗(yàn)中所采用空間光調(diào)制器的參數(shù)規(guī)格如下： 
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