Как работает система спонтанного параметрического рассеяния в квантовой оптике?

Спонтанное параметрическое рассеяние (СПР) — важный процесс в квантовой оптике, при котором рассеянные фотоны образуются в виде спутанных пар, формируя так называемое бифотонное поле. 5

Механизм явления: один квант с энергией распадается на два кванта с энергиями, которые соответствуют законам сохранения энергии и импульса. 5

В процессе СПР нелинейная среда (кристалл) разделяет поступающие фотоны на пары, суммарные энергия и импульс которых равны энергии и импульсу входных фотонов. 5

Некоторые особенности СПР:

• широкий непрерывный спектр, не связанный с собственными частотами среды, в которой происходит процесс рассеяния; 4
• двухфотонный характер излучения. 4

Эти особенности позволяют генерировать различные неклассические состояния света, в частности, однофотонные состояния, которые используются как носители информации в оптических квантовых компьютерах, устройствах квантовой криптографии и квантовой метрологии. 4