Эффект Хонга — У — Мандела (|ssytm }kuig — R — Bgu;ylg)
Эффектом Хонга — У — Мандела (англ. Hong-Ou-Mandel effect) называют эксперимент, подтверждающий квантовую природу света. В эксперименте показано, что неотличимость двух фотонов (принадлежность к частицам группы бозонов), испущенных от разных источников света с фоковской статистикой, приводит к увеличению контраста функции счета совпадений по сравнению с контрастом, получаемым от классических (пуассоновских) источников света. Эксперимент показывает, что оба фотона всегда появляются вместе на одном из датчиков. Результат эксперимента имеет важное значение для работ по созданию квантового компьютера, сетей связи с квантовым протоколом безопасности. Эксперимент был осуществлен в 1987 году[1].
Эксперимент
[править | править код]Работа светоделителя с разными источниками
[править | править код]Следуя работе[2] можно показать, что вероятность одновременной регистрации фотона каждым детектором и в случае источника с фоковской и пуассоновской статистикой определяются следующими выражениями:
фоковский источник —
пуассоновский источник — , соответственно
здесь — эффективность приемников, — интенсивность падающих пучков.
При равенстве плеч вероятность одновременной регистрации двух фотонов, излучаемых двумя независимыми фоковскими источниками (квантовый свет), равна нулю — то есть фотоны могут лишь парами прибывать на один из детекторов и . В случае с пуассоновскими источниками (классический свет) эта вероятность отлична от нуля.
Объяснение результатов эксперимента
[править | править код]Прежде всего, мы должны рассмотреть 4 возможных траектории фотонов:
Согласно диаграммам Фейнмана, варианты 2, 3 взаимно гасятся - проявляя деструктивную интерференцию - что и приводит к появлению эффекта.
Литература
[править | править код]- ↑ Hong, C. K.; Ou, Z. Y.; Mandel, L. Measurement of subpicosecond time intervals between two photons by interference (англ.) // Phys. Rev. Lett. : journal. — 1987. — Vol. 59, no. 18. — P. 2044—2046. — doi:10.1103/PhysRevLett.59.2044. — . — PMID 10035403.
- ↑ М. О. Скалли, М. С. Зубайри, Квантовая оптика, Москва, Физматлит, 2003 г. стр.110
![]() | В другом языковом разделе есть более полная статья Hong–Ou–Mandel effect (англ.). |