来自汉诺威莱布尼茨大学和格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学的一个国际研究小组推翻了先前关于多光子成分在热场和参数化单光子的干涉效应中的影响的假设。《物理评论快报》杂志发布了该团队的研究。
“我们通过实验证明，热光和参量单光子之间的干涉效应也会导致与背景场的量子干涉。出于这个原因，不能简单地忽略背景并从计算中减去，就像迄今为止的情况一样，“汉诺威莱布尼茨大学光子学研究所所长兼PhoenixD卓越集群董事会成员Michael Kues教授说。
领先的科学家是博士生Anahita Khodadad Kashi，她在光子学研究所从事光子量子信息处理的研究。她研究了所谓的Hong-Ou-Mandel效应的可见性如何受到多光子污染的影响。
“通过我们的实验，我们推翻了以前有效的假设，即多光子分量只会损害能见度，因此可以在计算中减去，”Khodadad Kashi说。“我们发现了一个新的基本特征，这在以前的计算中没有考虑过。我们新开发的模型可以预测量子干涉，我们可以在实验中测量这种效应。
科学家们在激光实验室进行实验时发现了他们的发现。当他们最初遵循原始计算方法时，他们获得了阴性结果。“但结果在物理上是不可能的，”Khodadad Kashi说。该团队一起开始对实验设置和计算模型进行故障排除。
“当实验结果与预期大相径庭时，科学家们开始质疑以前的假设并寻找新的解释，”库斯说。
他们共同发展了新的热场量子干涉理论，即用参数化单光子。格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学的量子研究员Lucia Caspani是第一个测试这种方法的人。下一步，Khodadad Kashi在国际会议上展示了她的理论和实验结果，包括在旧金山举行的Photonics West。在那里，她与其他科学家讨论了她的模型，并得到了她的结果的确认。
通过新理论和实验验证，Kues的团队为更好地理解量子现象做出了重要贡献。“这些发现对于量子密钥分发可能很重要，这对于未来的安全通信是必要的，特别是如何解释量子干扰效应以生成密钥，”Khodadad Kashi说。
然而，许多问题仍未得到解答，Kues说。“对多光子效应的研究很少，所以仍然需要做很多工作。
