Linear-optics manipulations of photon-loss codes
我们讨论了用于保护光场携带的逻辑量子比特不受振幅阻尼效应（即线性光子损失）影响的代码。我们证明了单光子损失的可校正性条件对操作范围施加了限制，而不是可以用无源线性光学网络实现。
2007-02-09 quant-ph
The effective protection protocol of single photon state from photon loss and decoherence
我们设计了一个有效的协议来保护单光子纠缠不受光子丢失和退相干的影响。该协议只需要一些辅助单光子和线性光学元件。通过该方案的实施，可以有效地减少光子的损失，并以一定的概率将纠缠度较小的单光子态恢复到最大纠缠态。此外，编码在单光子态的偏振信息可以被完美地包含。该协议在现有的实验条件下可以实现。由于单光子纠缠在量子通信中的重要性，该协议在当前和未来的量子信息处理中具有重要的应用价值。
2016-05-31 quant-ph
Shaping single photons and biphotons by inherent losses
在产生单光子或双光子时总是要避免固有损耗，但有趣的是，它提供了操纵光子波包的机会。在本文中，我们将展示如何利用参量下转换中的固有损耗来调整单光子和双光子的波包。作为一个例子，我们提出了一个方案，实现一个光子在一个单一的周期使用固有的损失。我们的工作在量子通信、量子计算、量子接口等方面有潜在的应用价值。
2016-09-02 quant-ph
Protecting sing-photon multi-mode W state from photon loss
单光子纠缠在当前量子通信中具有重要意义。然而，它对光子损失敏感。本文讨论了无噪声线性放大对单光子多模W态的保护。结果表明，可变光纤分束器的放大系数只与分束器的传输系数有关，而不随空间模数的变化而变化。该协议在当前的量子信息处理中可能是有用的。
2014-02-08 quant-ph
Effect of Loss on Multiplexed Single-Photon Sources
按需单光子源是缩放许多光量子技术的关键要求。实现按需单光子源的一种有前途的方法是使用有源光开关网络来复用预告单光子源阵列。然而，由于光学元件中的光子损失和先驱探测器的非单位探测效率，复用源的性能下降。我们提供了一个一般的多路复用单光子源与有损组件的理论描述，并推导出单光子发射和多光子污染的输出概率的表达式。我们将这些表达式应用到三个特定的复用源架构，并考虑其在设计和性能上的权衡。为了评估损耗组件对近期和长期实验目标的影响，我们模拟了多路复用源，当用于多光子状态产生下的各种数量的组件损耗。我们发现，利用由具有~0.2-0.4 dB损耗的开关和高效的数分辨探测器组成的多路复用源，能够有效地产生20-40个光子态且具有低多光子污染的单光子源是可能的，这为解锁新的实验和技术类别提供了可能性。
2015-04-29 quant-ph
Optimizing photon-number distributions of Gaussian states in the presence of loss: Towards minimizing the impact of loss in Gaussian boson sampling
Friedrich-Schiller-University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Institute of Condensed Matter Theory and Optics, Friedrich-Schiller-University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学凝聚态理论与光学研究所）；Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）
本文研究了损失对高斯态光子数统计的影响，提出并通过评估几种方法来减少损失态的光子数分布与无损态的偏差，通过重新定义高斯态参数来恢复目标分布，探讨了优化保真度、相空间函数、低阶矩和真空重叠等关键属性的方法。
2026-03-20 quant-ph
Photon--added squeezed thermal states: statistical properties and its decoherence in a photon-loss channel
利用平均光子数为n的位移压缩热场的正序高斯形式，引入了加光子压缩热态（PASTS），并研究了它的统计性质，如Mandel的Q参数、数分布（以Legendre多项式表示）、Wigner函数等.然后，我们研究了它的消相干在光子损失通道的WF的负性的条款，通过推导的解析表达式的WF的PASTS。结果表明，对于任意的n和压缩参数r，加入单光子后的WF总是部分负的。
2009-08-10 quant-ph
Photon-number parity of heralded single photons from a Bragg-reflection waveguide reconstructed loss-tolerantly via moment generating function
参量下转换（PDC）产生的孪生光束由于严格的光子数相关性，可以很好地产生预示态。然而，这种状态的操纵往往是扭曲的光损耗的先驱和更高的光子数的贡献，在PDC过程中不可避免的。为了找到可行的品质因数表征的预示状态，我们调查他们的归一化阶乘矩的光子数，可以访问，而不管在检测中的光损耗。然后，我们进行测量的联合光子统计的双光束从半导体布拉格反射波导过渡边缘传感器作为光子数分辨探测器。我们提取光子数奇偶预示着单光子的损失容忍的方式，利用矩生成函数。光子数宇称在量子态表征中是高度实用的，因为它考虑了目标态的全部光子数内容。
2019-10-11 quant-ph
A photon loss tolerant Zeno CSIGN gate
我们对CSIGN门的光学实现进行建模，该CSIGN门在存在光子损失的情况下利用量子芝诺效应[1，2]。这种损失严重影响了闸门的原始运行。然而，我们表明，通过使用相同的光子损失代码，已提出的线性光量子计算（LOQC），性能大大提高，这样的门可以优于LOQC等价物。该技术可以应用于其他类型的非线性，使非线性光学门的实现更有吸引力。
2006-12-20 quant-ph
Resilience of multi-photon entanglement under losses
我们分析了参量下转换产生的多光子态中存在的二体纠缠在光子损失下的恢复性。纠缠的量化是可能的状态，即使在偏振无关的损失持续的对称性。我们研究了随着损耗的增加，纠缠态向具有正的部分转置的纠缠态集合的逼近，并计算了纠缠态的相对熵。我们发现，一些二分可压缩的纠缠持续任意高的损失。
2004-12-21 quant-ph
Persistent quantum advantage with definite photon-number states in lossy multiple-phase estimation
本文提出基于优化权重的多模确定光子数态的多相位估计方案，证明其在不同光子损耗水平下均能保持对相干态经典基准的量子优势，克服了NOON态仅适用于低损耗的局限。
2024-07-23 quant-ph
Quantum error correction against photon loss using multi-component cat states
我们分析了一个广义的量子纠错码对光子损失的逻辑量子比特被编码到一个子空间的一个单一的振荡器模式，跨越不同的多分量猫态（相干态叠加）。我们提出了一个系统的代码建设，包括现有的单光子损失代码的扩展到更高的损失。当受到光子损失（振幅阻尼）通道时，编码的量子比特表现出循环行为，其中代码和错误空间各自对应于一定的损失倍数，其中一半可以被纠正。作为另一个概括，我们还讨论了如何保护逻辑量子比特免受光子损失，作为一个应用程序，我们考虑了一个单向量子通信方案，其中编码的量子比特定期恢复，而相干态振幅恢复以及在定期的间隔。
2016-05-02 quant-ph
Spontaneous parametric downconversion in waveguides: What's loss got to do with it?
我们推导出的频率相关性和出口概率表达式产生的光子通过自发参量下转换（SPDC）的非线性波导中表现出线性散射损耗。这样的损失包括在一个一般的哈密顿形式主义通过连接波导模式与储层模式的唯象耦合哈密顿量，其参数是后来涉及到通常的损耗系数。在SPDC对产生的低概率的限制下，损失的存在要求我们将通常的无损生成对态写成约化密度算符，并且我们发现这个密度算符自然地由双光子、单光子和零光子贡献组成。与双光子贡献相关联的双光子概率密度或联合光谱强度（JSI）不仅由相位匹配项确定，而且由损耗匹配项确定。在这一项内的损失系数的相对大小导致三个质量不同的国家和地区发展委员会联合体制。如果泵浦或产生的光子损失比另一个高得多，则相位匹配平方sinc函数的旁瓣被洗掉。另一方面，如果泵浦和产生的光子损失被适当地平衡，则有损JSI与无损JSI相同。最后，如果所生成的光子损耗是频率相关的，则JSI的形状可以被更严重地改变，潜在地导致所生成的光子与低损耗波导中生成的光子相比频率相关性更低，但是也产生效率更低。
2014-11-10 quant-ph
Effects of photon losses on phase estimation near the Heisenberg limit using coherent light and squeezed vacuum
当压缩真空的平均光子数接近相干光的平均光子数时，相干态和压缩真空的双路干涉术可以获得接近海森堡极限的相位灵敏度。在这里，我们调查的相位灵敏度的光子损失的存在下，这样的状态。结果表明，在实验上可以通过使用弱本振子和光子计数输出来实现相位灵敏度的Cramer-Rao界。然后，相位灵敏度由状态的Fisher信息F给出。在高压缩极限下，散粒噪声以上的Fisher信息与平均光子数N的平方之比（F-N）/N^2仅取决于平均光子损失数n_loss和压缩真空光子的分数μ。对于mu=1/2，损失的影响由（F-N）/N^2=1/（1+2 n_loss）给出。考虑了通过降低压缩分数μ来提高对损失的鲁棒性的可能性，并得到了优化结果。然而，改进是相当小的，在高损耗时最大改进为2倍。
2009-10-20 quant-ph
Quantum Conference Key Agreement with Photon Loss
会议密钥协商（CKA）是一种信息处理任务，其中两个以上的方希望共享一个共同的秘密密钥。在这里，我们提出了一个丢失弹性协议的CKA，基于冗余编码和纠错。我们的协议提供了一个速度在现有的有损CKA协议的传输速率。然而，编码和错误纠正会带来额外的成本。我们证明了，使用光子源的创建概率p > 0.3，我们的协议的秘密密钥速率可以克服现有的协议。因此，我们的损失弹性协议的现实实现所需的高概率纠缠光子源。
2021-01-12 quant-ph
Quantum error correction against photon loss using NOON states
所谓的NOON态是已知特别用于量子光刻和计量的量子光学资源。同时，它们对光子损失非常敏感，很难在实验上产生。关于前者，在这里，我们提出了一个方案，NOON状态是基本的资源，用于建立量子纠错码对光子损失，从而表明，这种资源也可以是有用的，以抑制损失的影响。我们的NOON码是一个精确的代码，可以系统地从单光子扩展到更高的数量损失。它的损失缩放取决于码字光子数是相同的一些现有的，确切的损失代码，如玻色子和量子奇偶校验码，但它的码字模式数之间的其他代码。NOON码的另一个推广是针对任意逻辑量子比特而不是逻辑量子比特。虽然，一般来说，最终码字总是通过分束器的应用从多模NOON状态可获得的，但是用于单光子损失量子比特NOON码的两个码字可以简单地从具有分束器的单光子状态创建。我们给出了各种例子，并讨论了量子通信的量子代码的潜在应用。
2015-12-23 quant-ph
Measurement based entanglement under conditions of extreme photon loss
测量来自两个远程量子比特的光发射的行为可以使它们纠缠在一起。通过要求来自每个量子位的光子到达探测器，可以确保没有光子丢失。但失败率则随损失概率的平方而上升。在[1]中，这导致每十亿次尝试中有30次成功。我们描述了一种利用探测到单个光子所预示的低级纠缠的方法：通过消耗这种有噪音的资源，很快就实现了随后的完美操作。我们每个节点只需要两个量子比特，并且可以容忍路径长度变化和损耗不对称。光子损失对故障率的影响是线性的;现实的高损失设备可以获得数量级的性能，从而支持QIP。
2008-05-08 quant-ph
Detecting the event of a single photon loss on quantum signals
我们设计了一个方案，用于检测通过光纤或自由空间传输的多模量子信号中的单光子损失。这包括一种特殊类型的酉编码变换，即受控压缩，在传输之前施加在由信息和辅助模式组成的信号上。在接收器处，应用逆酉变换-解码，并且经由光子检测来测量辅助模式。结果显示是否发生了光子损失。如果适当地选择编码变换，则可以校正由辅助光子损失引起的信号的信息部分的失真。光子从信号的信息部分的损失可以以指数接近于1的概率被检测到。与消相干自由子空间和量子纠错方案相比，该方法允许利用整个希尔伯特空间的维数。我们讨论了合成所需的编码-解码变换的可能方法。
2020-03-24 quant-ph
Un-symmetric photon subtraction: a method for generating high photon number states and their relevance to loss estimation at ultimate quantum limit
研究了非对称多光子相减孪生光束态的理论，通过Wigner分布函数证明了一种随着相减光子数的增加而产生类似于高光子数态的方法，该方法可以通过零差测量在实验上重建。一个关键点是，当双光束态的每模平均光子数较低时，通过光子相减可以获得高的非经典性。我们计算了光子统计的相空间分布函数，并发现在相同的低平均光子制度的亚泊松行为。此外，我们已经测试了这种状态的实用性，包括实际的吸收测量的检测损失，通过计算量子费舍尔信息从测量的维格纳函数后，相互作用的样品。我们已经比较了这些状态的性能相对于相干和演示的量子优势是如何与非经典增强。我们给出了三光子相减的结果，这些结果显示出明显的量子优势，超过了初始热态和相干态，在损耗估计上达到了量子极限。
2021-10-03 quant-ph
Protecting an optical qubit against photon loss
我们考虑了多模玻色子系统的量子纠错码，例如受振幅阻尼影响的光场。这样的过程是擦除通道的一般化。我们证明，最方便的方法转换光学系统的帮助下，无源线性网络在准备和操纵这样的代码的有用性有限。这些限制直接源于单光子损失的可恢复性条件。我们介绍了一个三光子码的振幅阻尼，即一个单光子损失的第一顺序保护，并讨论其制备使用线性光学与单光子源和条件检测。在代码子空间中的量子态和过程层析成像可以使用无源线性光学和光子计数来实现。一个实验证明的原理演示的元素的建议量子纠错计划的单光子擦除是在目前的技术能力。
2007-02-07 quant-ph
Error mitigation on a near-term quantum photonic device
光子损失对量子光子器件的性能具有破坏性，因此抑制光子损失的影响对于光子量子技术至关重要。我们提出了两种方案，以减轻光子损失的影响，高斯玻色子采样设备，特别是，以改善采样概率的估计。而不是使用纠错码，这是昂贵的硬件资源开销方面，我们的计划只需要少量的硬件修改，甚至没有修改。我们的损失抑制技术依赖于收集额外的测量数据或经典的后处理，一旦获得测量数据。我们表明，与一个适度的成本的经典后处理，光子损失的影响可以显着抑制一定量的损失。因此，所提出的方案是近期光子量子器件应用的关键使能器。
2021-05-01 quant-ph
Direct, Loss-Tolerant Characterization of Nonclassical Photon Statistics
我们通过实验研究了一种直接表征非经典光束的光子数分布的方法，该方法可以容忍损耗，并且只使用标准的二元探测器。这是通过使用关于源的少量先验信息校准检测器在单个测量中实现的。我们展示了一个自由传播的预示双光子数态的参数下变频产生的双模压缩态的条件检测创建的技术。
2006-06-20 quant-ph
Mitigating photon loss in linear optical quantum circuits
Quandela；School of Informatics, University of Edinburgh（爱丁堡大学信息学院）
本文提出了一种减轻光子损失影响的方法，通过构造回收概率来提升理想概率的信号，并通过经典后处理技术生成更准确的概率估计，优于传统后选择方法。
2026-03-11 quant-ph
Negation of photon loss provided by negative weak value
我们提出了一个使用的一个弱值之间的预选和后选择的量子处理。虽然投影仪的弱值1提供了一个确定性的过程，就像概率1一样，但弱值-1完全否定了这个过程。它们的相互对立的效果是没有一个传统的'弱'的条件下批准。此外，量子过程并不局限于幺正;特别是我们考虑光子的损失，并通过实验证明了通过使用负弱值-1对抗正弱值1来否定光子损失。
2018-07-01 quant-ph
Nonclassicality of quantum excitation of classical coherent field in photon loss channel
通过对纠缠势和负维格纳分布的研究，研究了光子损耗通道中加光子相干态的非经典性。由Wigner函数在负分布区域上的积分绝对值定义的总负概率随着衰减时间的增加而减小。加光子相干态的总负几率和纠缠势也表现出类似的强度依赖性。总负几率的减小与耗散单光子相干态在短时间内的纠缠势行为一致。
2007-01-05 quant-ph
Optimization of quantum interferometric metrological sensors in the presence of photon loss
我们优化的双模，纠缠，光的存在下的损失，以最大限度地提取可用的相位信息的干涉数态。我们的方法优化了整个可用的输入希尔伯特空间，除了固定的总初始光子数之外，没有任何约束。我们优化最大化的Fisher信息，这相当于最小化相位不确定性。我们发现，在零损耗极限下，最佳态是所谓的N00N态，在小损耗极限下，最佳态逐渐偏离N00N态，在大损耗极限下，最佳态收敛到光子总数有限的广义双模相干态.结果提供了一个通用的协议，用于优化性能的量子光学干涉仪在光子损失的存在下，量子成像，计量，传感和信息处理的应用。
2009-08-20 quant-ph
Low-Loss Polarization-Maintaining Optical Router for Photonic Quantum Information Processing
本文提出并实验验证一种嵌入 Mach-Zehnder 干涉仪的保偏电光单光子路由器，实现低损耗、高速切换和高偏振保真度。
2024-04-06 quant-ph
Diagonalization of Hamiltonian for finite-sized dispersive media: Canonical quantization with numerical mode-decomposition (CQ-NMD)
我们提出了一种新的数学物理建模方法，称为正则量子化与数值模式分解，捕获的物理如何传入的光子与有限大小的色散介质，这是不能描述的以前的Fano对角化方法。主要步骤是（1）研究哈密顿力学中电磁场与非均匀分布Lorentz振子耦合的系统，（2）导出坐标空间中共轭对的广义厄米特本征值问题，（3）应用计算电磁学方法找到一组可对角化哈密尔顿量的可数/有限的时谐本征模，以及（4）利用模式分解执行随后的规范量化。此外，我们提供了几个数值模拟，捕捉完整的量子效应的物理，不可能通过经典的麦克斯韦方程组，如非局域色散抵消纠缠光子对和洪欧曼德尔（HOM）效应在色散分束器。
2021-04-16 quant-ph
Phase sensitivity of lossy Mach-Zehnder interferometer via photon addition operation
本文研究相干态与压缩真空输入下有损马赫–曾德尔干涉仪的光子增加方案，通过强度差和零差探测及量子 Fisher 信息分析，证明其可提升相位灵敏度与抗损耗性。
2025-10-20 quant-ph
Linear optical quantum computation with imperfect entangled photon-pair sources and inefficient non-photon-number-resolving detectors
提出了一种利用非理想偏振纠缠光子对源、线性光学元件和非光子数分辨探测器实现团簇态量子计算的方案。在我们的方案中，损失容限的效率阈值要求源和检测器效率的乘积应该>1/2 -最佳已知数字。这个数字适用于不相关的损失。我们进一步发现，损失阈值是不受光子对源中的相关损失。我们的方法为在不完美的实验条件下进行有效的线性光量子计算提供了新的思路。
2010-05-07 quant-ph
Loss of non-Gaussianity for damped photon-subtracted thermal states
我们研究了一组经典单模态的非高斯性质，这些单模态是通过从热态中减去光子而得到的。用于这些状态的三个距离型度的非高斯性示出具有相对于其平均光子数的单调行为。衰减的非高斯阻尼下被认为是一致的距离型措施所描述的。我们还比较了从$M$ -减光子和$M$ -加光子热态出发时非高斯性的耗散演化
2013-10-27 quant-ph
Theory of Deterministic Photon-Loss Subspaces for Quantum Interferences
Peking University（北京大学）；Shanxi University（山西大学）；Peking University Yangtze Delta Institute of Optoelectronics（北京大学长三角光电科学研究院）
该研究提出确定性光子损耗子空间（DPLS）理论，揭示有损耗光学系统中量子相干性、退相干与光子数减少的相互作用，可用于精确控制量子干涉及相关量子信息处理。
2026-08-10 quant-ph
Poissonian twin beam states and the effect of symmetrical photon subtraction in loss estimations
我们已经设计了一个实验上可实现的模型产生的双光束状态，其个别光束光子统计从热泊松保持非经典模式的相关性不变。我们已经研究了这些状态的有用性损失测量考虑三种不同的估计，比较自发参量下转换或四波混频产生的相关热双光束状态。然后，我们将光子减法操作到模型中，并证明其优势，在损失估计相对于未扣除的国家在固定的压缩和每光子曝光的吸收样品。例如，在固定的压缩下，对于双光子减法，发现了高达三倍的优势，在后一种情况下，尽管由于光子减法的优势在标准制度下大部分消退，一个意想不到的结果是，在某些操作制度下，光子减法方案也可以给出高达20%的优势超过相关泊松光束的结果。我们还对这些估计量进行了比较研究，以找到损失估计的最佳度量。我们提出的所有的模型参数的值的结果改变统计的双光束状态从热泊松。
2020-09-24 quant-ph
Lossy SU(1,1) interferometers in the single-photon-pair regime
量子技术的成功与将其用于现实世界应用的可能性密切相关。为此，我们研究了量子SU（1，1）干涉仪在单光子对制度和存在损失的情况下的传感能力，这种情况与极端光敏材料的实际测量高度相关。我们表明，重合测量可以利用部分减轻干涉仪内的损失的影响。最后，我们发现，量子SU（1，1）干涉仪是能够超越经典SU（2）系统时，类似的现实世界的条件下考虑。
2022-11-15 quant-ph
Toward Scalable Boson Sampling with Photon Loss
玻色子采样是一个定义明确的任务，被强烈认为是经典计算机难以处理的，但可以通过特定的量子模拟器有效地解决。然而，大规模实验玻色子采样的一个突出问题是可扩展性。在这里，我们报告了一个实验玻色子采样与光子损失，并证明了玻色子采样与一些光子损失可以提高采样率。我们的实验使用一个量子点微柱单光子源解复用到一个16*16模式的超低损耗光子电路的七个输入端口，我们检测到三，四和五倍的符合计数。我们实现和验证有损玻色子采样与一个和两个光子丢失，并获得187 kHz，13.6 kHz，和0.78 kHz的采样率为五，六，七光子玻色子采样与两个光子丢失，这是9.4，13.9，和18.0倍，分别比标准玻色子采样。我们的实验显示了一种方法，以显着提高采样率的多光子玻色子采样。
2018-01-25 quant-ph
Unified treatment of the total angular momentum of single photons via generalized quantum observables
在本文中，我们提供了一个一致的框架来解决臭名昭著的单光子总角动量（TAM）分解为自旋（SAM）和轨道（OAM）组件。特别地，我们发现分别在物理状态空间中产生内部旋转和空间旋转的正则SAM和OAM是相互兼容但不尖锐的量子可观测量，因此POVM（Positive Operator-Valued Measures）描述了它们的联合测量。另一方面，非正则SAM和OAM可以被构造为相互不兼容，但代表尖锐的量子可观测量，因此PVM（投影值测量），反映了它们与表征单光子波函数的横向条件的一致性。我们讨论了两种分解的联合测量的实现，并提供了一个明确的计算所有这些量的圆偏振高斯单光子态。
2018-06-14 quant-ph
Wigner function for twisted photons
一个全面的Weyl-Wigner形式主义的正则对角动量的理论，特别强调的旋转周期性和角动量离散的影响。
2008-12-16 quant-ph
Quantum-Relay-Assisted Key Distribution over High Photon Loss Channels
由于光子损耗和探测器噪声的影响，量子通信的最大距离受到限制。利用纠缠交换，量子中继可以通过增加信噪比来提供延长可实现距离的方法。本文给出了一个长距离量子通信的实验模拟，证明了量子中继的优越性。在量子中继的辅助下，我们极大地扩展了无条件安全量子通信的距离限制。
2005-08-07 quant-ph
Loss-tolerant architecture for quantum computing with quantum emitters
本文提出一种基于光子量子发射器的测量型量子计算架构，通过自旋-光子纠缠与非自适应弹道融合构建逾渗图态，并利用几何构造优化显著提升光子损耗容限。
2024-03-25 quant-ph
Low-loss high-impedance circuit for quantum transduction between optical and microwave photons
微波和可见光之间的量子转换器是基于超导量子比特的长距离量子网络所必需的。光学活性自组装量子点分子（QDM）是实现量子换能器的一个有吸引力的平台，因为QDM中的激子可以在单光子水平上有效地耦合到光场和微波场。最近，微波和光学光子之间的转换已被证明与超导谐振器集成的QDM。在本文中，我们提出了一种量子点高阻抗谐振器器件的设计与低微波损耗和预期的大的单微波光子耦合强度的100兆赫。我们使用转印技术将自组装量子点集成到高阻抗超导谐振器上，并展示了1.8 MHz的低微波损耗率和量子点的栅极可调谐性。微波损耗率远低于预期的QDM-谐振器耦合强度以及典型的transmon-谐振器耦合强度。这一特征将促进光学和微波量子比特之间的有效量子转换。
2021-12-09 quant-ph
Resource-efficient low-loss four-channel active demultiplexer for single photons
本文提出一种基于自由空间延迟线和单个普克尔盒的资源高效四通道主动解复用器，以每通道39.7%的效率产生4个不可区分光子。
2023-04-19 quant-ph
Orbital angular momentum-enhanced phase estimation using non-Gaussian state with photon loss
本文研究利用轨道角动量与非高斯态（特别是光子先减后加态）增强马赫-曾德尔干涉仪在光子损失噪声下的相位估计灵敏度，使其接近1/N极限，提升量子计量学的鲁棒性。
2023-12-04 quant-ph
A novel multi-photon entangled state with enhanced resilience to path loss
本研究提出一种推广了最大纠缠单光子态的新型多光子纠缠态，其抗信号衰减能力更强，在目标检测模型中性能优于传统单光子协议，为量子技术相关应用奠定基础。
2024-05-13 quant-ph
Exploiting the quantum Zeno effect to beat photon loss in linear optical quantum information processors
我们设计了一种新的技术来增强量子信息通过线性光学量子信息处理器的传输。这个想法是基于将量子芝诺效应应用于光子吸收过程。通过QND（量子非破坏）测量频繁监测光子的存在，抑制了吸收。量子信息被编码在偏振自由度中，因此不受测量的影响。提出了QND测量的一些实现方案。
2004-08-03 quant-ph
Witnessing single-photon entanglement with local homodyne measurements: analytical bounds and robustness to losses
单光子纠缠是量子网络的主要资源之一，包括量子中继器架构。这种纠缠可以通过[Morin et al. Phys. Rev. Lett. 110，130401（2013）]。在这里，我们提供了一个扩展的分析，这个证人通过引入分析界限和报告测量确认其巨大的鲁棒性方面的损失。这项研究突出了光学混合方法的潜力，其中离散纠缠的特点是通过连续变量测量。
2014-10-28 quant-ph
Optimal cloning of single photon polarization by coherent feedback of beam splitter losses
光场可以通过测量在反射率为R的分束器处反射的场幅度并将与测量结果成比例的相干幅度添加到透射场来放大。通过将这种放大方案的量子光学实现应用于单光子输入，可以克隆光子的偏振态。当放大增益因子等于1-R的平方根的倒数时，单光子偏振的最佳克隆是可能的。
2006-07-31 quant-ph
High-efficiency single-photon source above the loss-tolerant threshold for efficient linear optical quantum computing
针对光子损耗限制可扩展光子量子计算的问题，利用定制激光脉冲激发耦合可调谐微腔的单量子点，研制出总效率达0.712(18)且首次突破容损阈值的高性能单光子源，并实现了强度压缩与40光子事件。
2023-11-28 quant-ph
Entanglement Generation by Communication using Phase-Squeezed Light with Photon Loss
为了实现容错量子计算，需要低错误概率和高成功概率的纠缠产生。我们已经提出了使用压缩相干光作为探针，通过通信在两个原子之间产生纠缠，并表明错误概率大大降低到容错量子计算的阈值以下[Phys.Rev.A. { \bf 88}，022313（2013）]。在这里，我们调查的影响，光子损失主要是由于有限的耦合效率的腔。利用分束器模型计算了探测光零差测量中光子损失时的误差概率。研究了使误差概率最小的探测光幅值的最佳条件。结果表明，相位压缩探测光产生的误差概率比相干光探测低。通过级联5个量子比特的纠错码，可以在0.59 dB的损耗下实现容错量子计算算法。
2015-10-23 quant-ph
Improving the Loss Tolerance of Heralded Photonic GHZ States for Long-Distance Device-Independent Conference Key Agreement
Imperial College London（帝国理工学院）；Keio University（庆应义塾大学）；Curtin University（科廷大学）；University of Oxford（牛津大学）；National Institute of Information and Communications Technology (NICT)（信息通信研究机构）
本文提出一种利用异构源预示真空-n光子GHZ态的星型网络协议，在更低探测效率下实现无探测漏洞的奇偶CHSH违背，支持长距离设备无关会议密钥协商，并确定光子数编码、源架构和测量角色分配为关键设计参数。
2026-09-30 quant-ph
Loss-tolerant transmission of multiphoton-qubit information via hybrid entanglement
研究表明，使用多光子量子比特，可以用线性光学和开关光电探测器进行几乎确定性的Bell状态测量[Phys. Rev. Lett. 114，113603（2015）]。然而，在有损环境下，多光子量子比特通常比单光子量子比特更脆弱。本文提出并分析了一种利用混合纠缠和容损载体量子比特实现多光子量子比特信息隐形传输的方案。我们考虑了三种载体量子比特的候选者：相干态量子比特、单光子偏振量子比特和真空单光子量子比特。我们发现，与真空和单光子量子比特的隐形传态容忍约10倍以上的光子损失的光子数$N \geq 4$在高保真度制度（$F\geq 90\%$）的多光子量子比特。当相干态量子比特的振幅小到$α<0.78$时，相干态量子比特的编码甚至可能优于真空和单光子量子比特作为载体。我们进一步指出，我们的方案中传送态的保真度取决于载体量子位的损失，而成功概率仅取决于待传送的多光子量子位的损失。我们的研究表明，混合架构可以弥补每个量子比特编码的弱点。
2020-03-16 quant-ph
Phase estimation for an SU(1,1) interferometer in the presence of phase diffusion and photon losses
本文从理论上研究了在考虑噪声影响的情况下，具有两臂相移的SU（1，1）干涉仪的量子费舍尔信息（QFI）。通过对净化过程的分析，提出了一种考虑相扩散效应的广义相变换。在此基础上，导出了同时考虑相位扩散和光子损失影响时的QFI解析表达式和量子精度的界。为了克服标准量子极限和噪声对相位估计精度的影响，给出了退相干系数随总平均光子数变化的上界。
2018-06-13 quant-ph
Local sampling of the Wigner function at telecom wavelength with loss-tolerant detection of photon statistics
我们报道了在超快脉冲II型参量下转换源中产生的非经典态的维格纳函数的逐点采样实验。我们使用基于光纤设置和一对光子数分辨雪崩光电二极管的容损时间复用检测器。通过利用一个方便的数据模式断层扫描，我们评估的光状态的属性具有出色的准确性。该方法使我们能够可靠地推断真正的双模态的压缩没有任何相位参考。
2016-03-22 quant-ph
From nonholonomic quantum constraint to canonical variables of photons I: true intrinsic degree of freedom
我们报告说，真正的内在自由度的光子既不是偏振，也不是自旋。它描述了动量空间中的局部性质，并在局部表示中由泡利矩阵表示。这个结果是通过将矢量波函数的横截性条件作为非完整量子约束来实现的。我们发现，量子约束使我们有可能推广斯托克斯参数来表征一般态的偏振。出乎意料的是，广义Stokes参数是在动量空间局部参考系中指定的，该参考系由另一个自由度（称为Stratton矢量）固定。只有在一个特定的局部参考系中恒定的斯托克斯参数才能传达光子的固有自由度。我们表明，旋光是这样的过程之一，改变斯特拉顿矢量的固有量子数保持不变。改变螺旋度本征态的斯特拉顿矢量将产生贝里相位。
2018-03-17 math.RT physics.optics quant-ph
Demonstration of Lossy Linear Transformations and Two-Photon Interference on a Photonic Chip
该研究在基于奇异值分解设计的光子芯片上，利用辅助波导的工程化损耗实现纠缠光子空间关联从聚束到反聚束的调控，还观测到损耗通道内的光子符合事件，为量子光子集成芯片设计提供参考。
2024-04-09 physics.optics quant-ph
