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Hanbury Brown and Twiss interferometry with interacting photons

机译：Hanbury Brown和Twiss干涉与相互作用的光子

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Five decades ago, Hanbury Brown and Twiss (HBT) demonstrated that the angular size of stars can be measured by correlating the intensity fluctuations measured by two detectors at two different locations. Since then, non-local correlation measurements have become ubiquitous in many areas of physics and have also been applied, beyond photons, to electrons, matter waves and subatomic particles. An important assumption in HBT interferometry is that the particles do not interact on their way from the source to the detectors. However, this assumption is not always valid. Here, we study the effects of interactions on HBT interferometry by considering the propagation of light fields in a nonlinear medium that induces interactions between the photons. We show that interactions affect multipath interference, limiting the ability to extract information on the source. Nevertheless, we find that proper analysis of the intensity fluctuations can recover the size of the source, even in the presence of interactions.
机译：五十年前，汉伯里·布朗（Hanbury Brown）和特维斯（Twiss）（HBT）证明，可以通过关联两个不同位置的两个探测器测得的强度波动来测量恒星的角大小。从那时起，非局部相关性测量已在物理学的许多领域变得普遍存在，并且除了光子之外，还已经应用于电子，物质波和亚原子粒子。 HBT干涉测量法中的一个重要假设是，粒子在从源到检测器的途中不会发生相互作用。但是，这种假设并不总是正确的。在这里，我们通过考虑光场在诱导光子之间相互作用的非线性介质中的传播来研究相互作用对HBT干涉测量的影响。我们证明了相互作用会影响多径干扰，从而限制了在源上提取信息的能力。但是，我们发现，即使存在相互作用，对强度波动进行适当的分析也可以恢复源的大小。

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