光子高阶轨道角动量制备、调控及传感应用研究进展

光子既是经典信息也是量子信息的理想载体.单个光子不仅可以携带自旋角动量(与光波的圆偏振相关),还可以携带轨道角动量(与光波的螺旋相位相关).而轨道角动量的重要意义在于可利用单个光子的量子态构建一个高维的Hilbert空间,从而实现高维量子信息的编码.自Allen等于1992年确认光子轨道角动量的物理存在以来,轨道角动量在经典光学和量子光学领域展现了诸多诱人的应用前景,目前已成为国际光学领域的研究热点之一.本综述将着重介绍高阶轨道角动量光束的制备与调控技术,特别是高阶轨道角动量的量子纠缠态操控、旋转Doppler效应测量及其在远程传感和精密测量技术中的应用.