量子纠缠双光子态实现鬼散射理论

"Ghost Scattering利用量子纠缠的双光子态实现了一种非局域性的方法，通过在两个不同光学路径中散射光子的相关测量来获取未知物体的散射信息。这种方法基于散射理论的T矩阵公式，允许从测试臂或参考臂中恢复物体的散射信息。通过调整双光子态，可以改变鬼影散射模式，使其从测试臂中的物体散射模式变化到参考臂中的物体散射模式。" 本文由Jing Cheng发表于华南理工大学物理系，探讨了量子光学领域的一个重要概念——鬼影散射（Ghost Scattering）。鬼影散射是一种利用量子纠缠双光子态的技术，它能以非经典的方式获取未知物体的散射信息。这一过程的核心在于，通过测量两个不同路径上的散射光子之间的相关性，来揭示关于被测物体的细节。 首先，作者提出一个框架，该框架基于散射理论中的T矩阵公式来描述双光子鬼影散射的过程。T矩阵是量子散射理论中的关键工具，它描述了粒子与散射中心相互作用后动量的转移。在传统散射实验中，T矩阵用于计算散射振幅，进而得到散射信息。但在鬼影散射中，T矩阵公式被用来分析双光子系统中的相关性，使得即使不直接探测物体，也能获取其散射特性。 文章指出，实验中可以任意选择测试臂或参考臂来提取散射信息。这意味着，通过对双光子态的控制，可以改变散射图案，使其反映出测试臂内物体的特性，或者参考臂内物体的特性。这种灵活性为研究者提供了新的途径，来探索和利用量子纠缠在成像和信息处理中的潜力。 该研究对于量子光学、散射理论以及图像形成理论等领域有重要意义。OCIS代码表明，它涵盖了量子光学（270.0270）、散射理论（290.5825）以及图像形成理论（110.2990）的主题。文章最后的DOI链接（10.1364/PRJ.5.000041）可供进一步阅读和引用。 "Theory of ghost scattering with biphoton states"不仅揭示了量子纠缠如何在非经典成像技术中发挥作用，还为理解和应用鬼影散射提供了一个理论基础。这一工作对于发展新型的量子光学成像技术，尤其是在安全通信、遥感探测以及高分辨率成像等领域，具有潜在的应用价值。