¿Cómo producen los científicos los fotones entrelazados?

Question

En muchos experimentos, como el experimento del borrador cuántico de elección retardada, los científicos utilizan fotones entrelazados.

• ¿Cómo los científicos los fabrican/obtienen?
• ¿Cuál es el nivel realista de control que tienen los científicos sobre esos fotones?
• ¿En qué rango de tasas podemos dispararlas y medirlas?

Answer 1

Hay muchas formas de crear fotones entrelazados, los métodos más utilizados son:

1. Conversión paramétrica descendente espontánea

En este caso se utiliza un cristal especial, y se introduce un único fotón (de bombeo), y la salida es un par (o más) de fotones, cuya energía total es igual a la de los fotones de entrada. El momento se conserva también, el momento total del fotón de entrada y el momento de los fotones de salida y de la red de cristal es igual.

si los fotones de la señal y del ocioso comparten la misma polarización entre sí, pero son ortogonales a la polarización de la bomba, se trata de un SPDC de tipo I. Si los fotones de señal y ociosos tienen polarizaciones perpendiculares, se considera SPDC de tipo II[2].

https://en.wikipedia.org/wiki/Spontaneous_parametric_down-conversion

2. Puntos cuánticos

fotones emitidos por la cascada de desintegración del bi-excitón en un punto cuántico,[94] el uso del efecto Hong-Ou-Mandel

Cuando la luz (UV) brilla sobre un punto cuántico, el electrón puede ser excitado a un nivel de energía más alto.

Demostramos la emisión a la carta de objetos enredados en la polarización de fotones a partir de la cascada de biexcitones de un único punto cuántico de InAs incrustado en una microcavidad planar de GaAs/AlAs.

https://arxiv.org/ftp/quant-ph/papers/0601/0601187.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement

3. Cascadas atómicas

En las primeras pruebas del teorema de Bell, las partículas enredadas se generaban mediante cascadas atómicas.

4. Emisión de dos fotones en semiconductores accionados eléctricamente

El efecto recientemente observado de la emisión de dos fotones a partir de semiconductores accionados eléctricamente se ha propuesto como base para fuentes más eficientes de pares de fotones enredados[15]. Aparte de los pares de fotones generados por el SPDC, los fotones de un par emitido por un semiconductor no suelen ser idénticos, sino que tienen energías diferentes.