基于量子干涉消除量子点纠缠光子源时间关联的研究

作为高效率的确定性固态量子光源,半导体量子点展现了具有高纠缠保真度的偏振纠缠光子发射,并被应用于量子信息领域.但是,在级联跃迁产生纠缠光子的过程中,时间关联效应会导致光子的不可分辨性受限,因此极大地限制了半导体量子点在多光子实验中的可拓展性.本文通过在偏振分束器上进行量子干涉,量子点发射光子的偏振自由度和时间自由度发生了分离,从而消除了时间关联对偏振纠缠的影响.基于以上方案,在实验上,四光子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态保真度从(58.7±2.2)%提升至(75.5±2.0)%.这项工作展现了利用半导体量子点纠缠光子源有望实现可拓展、高品质的多光子纠缠态,从而促进光学量子信息的发展.