Ich verstehe, dass dies möglicherweise nicht die Art von Frage ist, die hier erlaubt ist, aber ich bin mir nicht sicher. Fühlen Sie sich frei, dies zu schließen, wenn Sie der Meinung sind, dass es hier nicht sein sollte
Ich plane, in etwa einem halben Jahr eine bestimmte Reihe von Experimenten zur Quantenmechanik und zu Doppelspaltaufbauten durchzuführen. Die Experimente werden ähnlich wie beim Quantenlöscher sein . Das Problem ist, ich weiß nicht, welche Art von Experimenten machbar sind. Ich möchte, dass jemand, der Erfahrung mit solchen optischen Instrumenten hat, die Verfügbarkeit, Kosten und Machbarkeit der folgenden Instrumente erklärt. Auch, wenn sie in einem Labor einer Institution zu finden sind, die sich mit QM beschäftigt.
Wenn ich nach einem Wert frage, möchte ich nur eine grobe Zahl oder eine Größenordnung
Einzelphotonendetektoren: Ich habe diese als "Klick-Detektoren" bezeichnet gesehen. Wie genau sind sie? Messen sie jedes einzelne eintretende Photon oder nur einen signifikanten Bruchteil davon?
One-Photon-at-a-Time-Emitter: Wie genau?
Glasfaseroptik:
Wie viel Prozent der Zeit geht verloren, wenn ich ein einzelnes Photon durch eine Glasfaser von einiger Länge schicke? Wenn es verschiedene Arten von Glasfasern gibt, teilen Sie mir bitte mit, welche die beste dafür ist.
Wenn ich ein Paar parallel laufende Glasfasern habe, wie kohärent können sie zwei kohärente Quellen halten? Wenn Sie beispielsweise ein normales YDSE einrichten , speisen Sie Glasfaser in die Schlitze und speisen Sie die Quelle etwas in die Glasfaser ein Meter entfernt, sehe ich ein Streifenmuster?
Bildschirm: Welche Art von Bildschirmen bekommen wir heutzutage für YDSEs? Können sie einzelne Photonen mit xyz-Genauigkeit erkennen? Wie viele Photonen sind auf einem Bildschirm erforderlich, um ein deutliches Streifenmuster zu sehen? Beim Quantenlöscher verwendeten sie einen Detektor auf einem Traktor. Gibt es einen Grund, dies zu tun, anstatt einen Bildschirm zu verwenden? Gibt es Bildschirme, die einzelne Photonen erkennen, ihren Standort mit xyz-Genauigkeit lokalisieren und die Daten an einen Computer weitergeben können?
Umgebung: Welche Umgebung ist für eine Einzelphotonen-YDSE erforderlich? Schließlich müssen wir alle externen Photonen blockieren. Müssen wir die YDSE mit etwas umhüllen? Wenn ja, wie können wir die Ergebnisse anzeigen, ohne sie zu manipulieren (einen fotografischen Bildschirm herauszunehmen, um ihn anzuzeigen, kann ihn leicht beschädigen)?
Spiegel/Linsen: Wie gut lenken Spiegel einzelne Photonen? Essen sie xyz% der Photonen? Manipulieren sie die Kohärenz?
Strahlteiler: Gleiche Situation wie Spiegel.
Beta-Bariumborat-Kristall (verwendet im Quantenlöscher): Gleiche Situation wie Splitter und Spiegel.
Ein Beispielaufbau wäre, wo ich einen Strahlteiler verwende, um zwei mögliche Pfade für ein einzelnes Photon zu erstellen. Diese Pfade werden so zu einem YDSE geleitet, dass sie sich nicht stören können, bis sie die Schlitze erreichen. Ein Pfad entspricht einem Schlitz. Ich habe an Glasfaser gedacht, damit sich die Pfade nicht gegenseitig stören. Eine dünne undurchsichtige Barriere könnte auch ausreichen. Damit dieses Experiment funktioniert, sollte es im Grunde in der Lage sein, ein Interferenzmuster aus jeweils einem emittierten Photon aufzubauen, wobei die Interferenz NUR im YDSE auftritt (der Grund dafür ist, dass ich etwas anderes mit dem BBO machen möchte Kristall dazwischen).
Meiner Erfahrung nach:
Einzelphotonendetektoren:
Das eigentliche Problem sind nicht Dark Counts, sondern Pseudo Counts. Die Schrotrauschgrenze ist wobei N die Anzahl der Photonen im Feld für eine kohärente Quelle (dh einen Laser) ist. Erreichen der Heisenberg-Empfindlichkeit von ist experimentell nur sehr schwer zu realisieren. Die Detektoreffizienz hängt von der gewünschten Wellenlänge ab. Telekommunikations-/IR-Detektoren sind viel lauter (40 %) als blaue Detektoren (70 %).
Einzelphotonenquelle:
Ich glaube nicht, dass es kommerziell erhältliche Einzelphotonenquellen gibt. Möglicherweise müssen Sie eine Art interferometrische Projektionsmessung einrichten, um sie zu erhalten.
Glasfaseroptik
Singlemode-Fasern sind ziemlich zuverlässig. Ich würde eine polarisationserhaltende Faser vorschlagen, wenn es bei Ihren Experimenten um die Polarisation des Lichts geht. Was meinst du mit Kohärenz? Meinst du räumliche Kohärenz oder zeitliche Kohärenz?
Den Rest fülle ich morgen ein. :)
Neue Kommentare:
Versuchen Sie, die Interferenz zwischen zwei korrelierten Photonen zu demonstrieren, oder versuchen Sie zu zeigen, dass ein Photon mit sich selbst interferiert? Da Sie BBO erwähnt haben, einen nichtlinearen Kristall, der in der parametrischen Abwärtskonvertierung verwendet wird, vermute ich, dass Sie versuchen, letzteres zu zeigen. In diesem Fall können Sie versuchen, ein modifiziertes Hong-Ou-Mandel-Interferometer zu verwenden.
Optische Fasern
Für OFCs sind Faserstrahlteiler im Handel erhältlich (siehe Thorlabs oder Newport).
Erkennung
Bei Leinwänden bin ich mir nicht sicher, aber in der Vergangenheit wurden fotografische Filme verwendet. Beachten Sie auch, dass das menschliche Auge an sich ein sehr empfindlicher Detektor ist, sodass ein Szintillationsbildschirm möglicherweise auch funktioniert (nicht sicher, wo Sie ihn bekommen). Wenn Sie nach billigen APD-Quellen (Avalanche Photodiode) suchen, vergessen Sie es. Sie sind zu laut. Da Sie sich Sorgen um die XYZ-Genauigkeit machen, wäre ein CCD-Bildgebungssystem die beste Wahl. Diese werden jedoch unerschwinglich teuer, da sie, um das Rauschen niedrig zu halten, flüssige He-Temperaturen aufweisen müssen.
Umfeld
Die Umgebungsbedingungen sind nicht kritisch. Schalten Sie einfach alle Lichter im Raum aus und decken Sie den Fotodetektor mit einem Karton ab. Unter keinen Umständen sollte ein aktiver Einzelphotonendetektor dem Umgebungslicht ausgesetzt werden. Das ist ein sicherer Weg, es zu verbrennen.
Lineare optische Elemente
Es sind keine speziellen Optiken erforderlich. Natürlich sollten sie für die entsprechende Wellenlänge beschichtet sein, aber ansonsten nichts Besonderes. Es ist nützlich, ein paar Sätze Neutraldichtefilter (Abschwächer) zur Hand zu haben, um mit der Intensität des Eingangslichts zu spielen. Als Strahlteiler können Sie entweder Strahlteilerwürfel mit festem Verhältnis oder polarisierende Strahlteilerwürfel verwenden.
Nichtlineare Kristalle
Nichtlineare Kristalle wie BBO sind eher eine bedarfsorientierte Sache. Stellen Sie nur sicher, dass sie Brewster-Cut sind.
Ich werde antworten, was ich weiß
Einzelphotonendetektoren: Ich habe diese als "Klick-Detektoren" bezeichnet gesehen. Wie genau sind sie? Messen sie jedes einzelne eintretende Photon oder nur einen signifikanten Bruchteil davon?
Etwa 50 %, kann heutzutage glaube ich höher sein.
Wie viel Prozent der Zeit geht verloren, wenn ich ein einzelnes Photon durch eine Glasfaser von einiger Länge schicke? Wenn es verschiedene Arten von Glasfasern gibt, teilen Sie mir bitte mit, welche die beste dafür ist.
Berechnen Sie einfach die Transmission T Ihrer Faser, nehmen Sie 1-T und Sie erhalten die Wahrscheinlichkeit, Ihr Photon zu verlieren.
Wenn ich ein Paar parallel laufende Glasfasern habe, wie kohärent können sie zwei kohärente Quellen halten? Wenn ich beispielsweise ein normales YDSE aufstelle, Glasfaser in die Schlitze einführe und die Quelle einige Meter entfernt in die Glasfaser einführe, beobachte ich dann ein Streifenmuster?
Wenn Sie eine Singlemode-Faser verwenden, gibt es keinen Kohärenzverlust.
Spiegel/Linsen: Wie gut lenken Spiegel einzelne Photonen? Essen sie xyz% der Photonen? Manipulieren sie die Kohärenz? Strahlteiler: Gleiche Situation wie Spiegel.
Ich glaube, die Antwort ist dieselbe wie bei Faserverlusten: Sie haben immer einige Verluste (Reflexion an Linsenoberflächen, Absorption in Spiegelbeschichtungen, Streuung), sodass einige Photonen verloren gehen. Sie verursachen keine Kohärenzprobleme.
Alexander
Manisherde
David z
Manisherde
dmckee --- Ex-Moderator-Kätzchen
Antillarer Maximus