研究目的
研究具有三种三值测量结果的双体场景中的量子非定域性，探索新的定义面贝尔不等式、其量子违反现象以及利用纠缠光子对进行的实验验证。
研究成果
该研究为{[3,3,3],[3,3,3]}情景提出了新的面定义贝尔不等式，表明最大量子违反可通过两量子比特态实现，挑战了希尔伯特空间维度必须匹配测量结果的假设。其中一个不等式要求在量子比特子空间中采用非投影测量以实现最大违反。纠缠光子对的实验演示证实了这些违反现象，且受设备无关启发的分析能从原始数据估算纠缠度——尽管有限统计量和光学缺陷会导致信号传递问题。
研究不足
实验装置在空间光调制器（SLM）平面上具有有限的光学分辨率，这可能导致原始数据中出现潜在的信号传递现象，尤其是当光谱分量之间发生重叠时（对于三态测量尤为明显）。该分析基于独立同分布的源与测量、公平采样以及可忽略的信号传递效应等假设，但这些条件可能无法完全满足。有限的样本量会导致偏离非信号传递条件，而寻找最近量子关联的方法可能存在简并性。
1：实验设计与方法选择：
该实验通过激光泵浦PPKTP晶体中的自发参量下转换（SPDC）制备能量-时间纠缠光子对。采用配备空间光调制器（SLM）的脉冲整形器进行光谱调控，通过另一PPKTP晶体中的和频生成（SFG）及单光子计数?？椋⊿PCM）实现探测。方法包括将连续双光子态投影至离散频率箱基矢以实现纠缠量子比特与量子三态，并执行优化测量以违反特定贝尔不等式。
2：样本选择与数据来源：
纠缠光子对产生于SPDC过程。数据由闲频光子与信号光子的符合计数构成，通过时间测量估算联合条件概率。
3：实验设备与材料清单：
用于SPDC和SFG的PPKTP晶体、ND:YVO4激光器（相干Verdi V5，532 nm）、空间光调制器（SLM，Jenoptik SLM-S640d）、透镜（焦距150 mm/100 mm/60 mm/11 mm）、棱镜（P1-P4）、挡光板、带通滤波器、单光子计数?？椋⊿PCM，ID Quantique id100-20-uln）。
4：4）、挡光板、带通滤波器、单光子计数?？椋⊿PCM，ID Quantique id100-20-uln）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：泵浦激光聚焦至PPKTP晶体产生纠缠光子，经配备SLM的脉冲整形器进行光谱调制，随后通过第二晶体的SFG和SPCM实现探测。记录不同测量设置下的符合计数以计算概率。
5：数据分析方法：
采用线性规划与半定规划计算量子违反、可见度及负性等纠缠度量，考虑统计不确定性并对原始数据进行后处理以逼近非定域量子关联。
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Laser
Verdi V5
Coherent
Pumps the PPKTP crystal to generate entangled photons via SPDC.
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Spatial Light Modulator
SLM-S640d
Jenoptik
Modulates the spectral phase and amplitude of entangled photons for projective measurements in frequency-bin bases.
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Single Photon Counting Module
id100-20-uln
ID Quantique
Detects up-converted photons after SFG for coincidence counting.
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PPKTP crystal
Used for spontaneous parametric down-conversion (SPDC) and sum-frequency generation (SFG) to generate and detect entangled photons.
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Lens
Focuses and images light in the experimental setup.
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Prism
Part of the pulse shaper for spectral dispersion and compression.
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Beam Dump
Absorbs residual pump light to prevent interference.
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Bandpass Filter
Filters out non-up-converted photons to improve signal-to-noise ratio.
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