鬼成像与相干性

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由同一个光源发出的两束光,其中一束通过物照射探测器,与另一路的探测器做符合测量,符合测量的结果重现了物,这种技术被称为双光子关联成像或者“鬼成像”。量子纠缠是量子光学研究的热点,被认为是许多新奇的现象的根源。鬼成像的实现是否需要量子纠缠?量子纠缠在鬼成像实验中起到了什么样的作用?在近些年,这些问题渐渐的引起了人们的注意,并导致了相关的争论。学者们在理论上预言热光也可以实现鬼成像,并且给出了相应的实验方案。本文将介绍我们组利用热光实现鬼成像的实验,并试图分析鬼成像实验中相干性的起源。 文章中首先介绍了一些描述鬼成象所必须的基本概念。这些概念包括一阶和二阶经典相干函数,以及与它们对应的一阶和二阶量子相干函数。然后,文章中介绍了以Hanbury-Brown和Twiss命名的著名实验,并利用二阶相干函数分析了实验现象。 在分别回顾了采用纠缠光源和采用经典赝热光源实现的鬼成像实验以后,作者详细介绍了本实验组近期最近完成的利用真热光源空心阴极灯实现鬼成像实验,并从对比度、信噪比和分辨率三个方面分析了实验的结果。 最后,作者表达了其对鬼成像实验中相干性问题的理解。与经典光学认为相干性是光场的客观属性相反,作者相信在鬼成象实验中体现的量子相干性源于测量的方式。文章最后断言,“如果我们使用相干的方式去测量,就能测到相干性;如果我们用不相干的方式去测量,所测出的就只能是不相干。”
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