Optical vortex produced by Single Photon Subtraction from two mode squeezed state Produces Maximum Entanglement
本文通过研究双模压缩态多光子相减的纠缠,发现单光子相减产生的纠缠最大。我们认为,单光子相减产生最大纠缠,因为它比多光子相减更具有非经典性质
2012-11-08 physics.optics quant-ph
Generation of Optical Coherent State Superpositions by Number-Resolved Photon Subtraction from Squeezed Vacuum
通过从压缩真空光脉冲中减去多达三个光子,我们已经创造了预示性的相干态叠加(CSS)。为了以足够的速率产生这样的CSS,我们使用我们的高效光子数分辨跃迁边缘传感器来检测减去的光子。这是第一个实验启用并利用该探测器的全部光子数分辨能力。用三光子减影法产生的CSS的平均光子数为2.75 - 0.24/+0.06,保真度为0.59 - 0.14/+0.04,具有理想的CSS。这证实了减去更多的光子会导致更高振幅的CSS。
2011-02-01 quant-ph
Generation of a highly phase sensitive polarization squeezed N-photon state by collinear parametric downconversion and coherent photon subtraction
结果表明,通过从共线II型下转换产生的2n光子分量中减去一个对角偏振光子,可以产生高相位敏感的偏振压缩(2n-1)光子态.这种偏振楔形态具有有趣的性质,其光子数分布在水平和垂直偏振仍然明确定义的相移之间的圆偏振分量高达1/n。因此,海森伯极限的相移被观察为水平和垂直偏振分量之间的单个光子的几乎确定性的转移。
2006-05-23 quant-ph
Transforming squeezed light into a large amplitude coherent state superposition
从压缩真空态中减去一个光子,可以得到两个小振幅相干态的量子叠加。在实验中,这种准备可以在检测到来自压缩光源的场中的光子的条件下进行。我们提出并分析了一种扩展的测量策略,该策略允许产生具有更大幅度的高保真相干态叠加。
2014-10-08 quant-ph
Subtraction better than addition: Entanglement in multimode squeezed vacuum post-interface with photons
研究了加光子和减光子四模压缩真空态的纠缠模式。在不同的情况下,通过改变在某些模式下增加或减少的光子数来分析纠缠,这些模式被称为“玩家”模式,其他模式被称为“观众”模式。“我们发现,光子减少的状态可以给我们更高的纠缠比光子增加的状态,这是在对比的双模情况。我们还研究了由四模态得到的双模约化密度矩阵的对数负性,再次表明光子相减后的态比加光子态具有更高的纠缠度,并与双模压缩真空态的纠缠度进行了比较。此外,我们还考察了加光子态和减光子态的非高斯性,发现纠缠所提供的丰富特性不能用非经典性来度量。
2015-06-12 quant-ph
Multi-step two-copy distillation of squeezed states via two photon subtraction
光的压缩态一直在提高引力波观测站的灵敏度,并且是量子密码学和设想的光子量子计算机的非经典资源。压缩因子越大,量子优势越大。几乎所有压缩光的应用都需要多路光学干涉,其不可避免的缺陷引入光学损耗,降低压缩因子以及量子优势。在这里,我们第一次从实验上证明了高斯压缩态的蒸馏,遭受高斯光子损失。我们的演示已经包括两个蒸馏步骤。第一步通过减去两个光子将压缩因子从2.4 dB提高到2.8 dB。第二步通过高斯化协议将值从2.8 dB提高到3.4 dB。它是通过8端口平衡零差检测器和数据后处理在不同时间测量的数据实现的。蒸馏步骤的数量可以通过更长的数据采样时间来增加,而无需额外的硬件。我们提出并讨论了它在量子密码学和光子量子计算机中的应用。
2022-04-22 quant-ph
Suitability of the approximate superposition of squeezed coherent states for various quantum protocols
d维希尔伯特空间中的状态可以通过在不同维度中定义的状态以高保真度来模拟。我们评估如何忠实地这样的近似状态可以执行量子协议,使用最近实验产生的压缩相干叠加态的例子。
2008-05-14 quant-ph
Heralded single-photon source based on superpositions of squeezed states
本文提出将仅含特定偶数光子数态的反向压缩态叠加注入分束器以构建预告式单光子源,并利用单模压缩态与交叉Kerr非线性实现该叠加,显著提升单光子发射概率。
2024-05-18 quant-ph
Generation of large-amplitude coherent-state superposition via ancilla-assisted photon-subtraction
我们提出并证明了一种新的方法来产生一个大幅度的相干态叠加(CSS)通过辅助光子减法。辅助模式诱导不可区分过程的量子干涉,拓宽了条件输出处量子叠加的可控性。我们在时域中通过一个简单的时间分离的连续压缩光的双光子相减来证明这个概念。我们观察到了有史以来最大的CSS,没有任何修正,这将使各种量子信息应用与CSS状态。
2008-12-05 quant-ph
Two-Mode Squeezed States and Their Superposition in the Motion of Two Trapped Ions
提出了一种在双囚禁离子的质心模和呼吸模中产生双模压缩态及其叠加的方法。每个离子同时被两个驻波照射。其中一个场被调谐以共振地同时激发两个简正模的两个上边带,而另一个场被调谐到相应的下边带。
2004-02-05 quant-ph
Improving entanglement of even entangled coherent states by a coherent superposition of photon subtraction and addition
通过对偶纠缠相干态(EECS)的各模进行光子减和光子加的局域相干叠加(ra^+ +ta),引入了一种新的纠缠量子态,并研究了纠缠特性.结果表明,相干叠加操作可以提高EECS的Shchukin-Vogel不可分性、纠缠度和量子隐形传态的平均保真度。在较小幅度范围内,相干叠加操作的改善效果优于单光子(a^+)和双光子(a^+ b^+)相加操作。
2014-11-20 quant-ph
Quantum Teleportation of Superposition State for Squeezed States
提出了一种利用对称的50/50分束器和光电探测器实现任意两个等幅反相压缩真空态相干叠加态的隐形传态方案。结果表明,该量子隐形传态方案具有1/4的成功概率。最大纠缠态的SVS被用作实现隐形传态方案的量子信道。结果表明,如果初始量子信道处于纯的但不是最大纠缠的SVS,则通过纠缠集中,量子信道可以被蒸馏为最大纠缠的SVS.
2002-06-23 quant-ph
Phase properties of the superposition of squeezed and displaced number states
我们证明了由线性波导和非线性波导组成的非线性非对称定向耦合器是一种有效的单模压缩光源。在一定条件下,对于特定的模式,对入射相干光束,用准概率函数、光子数分布和相位分布证明了这一点。
2011-07-27 quant-ph
Multiphoton heralding generates large-amplitude squeezed Schrödinger cat states and parity-selective Fock superpositions from squeezed vacuum via an OPA
School of Physics,Liaoning University(辽宁大学物理学院)
提出利用光学参量放大器(OPA)的多光子触发方案,通过注入和检测光子实现高阶光子减法,从而生成大振幅压缩薛定谔猫态和低阶宇称选择性Fock叠加态,这些态具有强Wigner负性和高相空间复杂度,且在光子损失下仍保持复杂性,超越海森堡极限。
2026-05-22 quant-ph
Quantum state engineering by a coherent superposition of photon subtraction and addition
研究了作用于连续变量系统的场湮灭和场产生算符的相干叠加,并提出了它在量子态工程中的应用。具体来说,它是如何的叠加操作转换成一个经典的非经典的一个,以及新兴的非经典效应。我们还提出了一个实验方案来实现这种基本的相干操作,并讨论了它的有用性,以产生一个任意的叠加数的状态,涉及到两个光子。
2010-11-18 quant-ph
Optical synthesis of large-amplitude squeezed coherent-state superpositions with minimal resources
我们提出并实验实现了一种新的通用协议,允许量子态工程预示的光学相干态叠加。该方案依赖于双模压缩态、线性混频和$n$光子探测。它最好使用昂贵的非高斯资源来构建目标状态的关键非高斯部分。在基于高效率超导纳米线单光子探测器的双光子探测的实验情况下,自由传播状态表现出67%的保真度,具有尺寸为$|α|^2$ =3的压缩均匀相干态叠加。所演示的过程和实现的速率将有助于在后续协议中使用这种叠加,包括基本测试和光学混合量子信息实现。
2015-07-13 quant-ph
Enhancing quantum entanglement for continuous variables by a coherent superposition of photon subtraction and addition
我们研究了如何通过在每个模式上执行由Lee和Nha [Phys.Rev.A82,053812(2010)]提出的光子减法和加法的相干叠加操作来改善双模态的纠缠特性。结果表明,对双模压缩态进行相干操作,可以提高输出态的纠缠度、EPR型关联以及量子隐形传态的性能。特别是在小压缩区,相干操作的效果比单纯的光子相减和光子相加的效果更显著,而在大压缩区,最佳操作变成光子相减。
2011-07-14 quant-ph
Quantum properties of superposition states, squeezed states, and of some parametric processes
在这篇博士论文中,我们研究了几个模型的量子性质,这些模型被分为静态和动态系统。第一部分研究了压缩位移数态的叠加态在有热噪声和无热噪声情况下的静力学性质。我们还发展了一种新的多维压缩算符,它包含两种不同的压缩机制。第二部分给出了非线性光耦合器中模间相互作用的动力学模型。
2011-08-24 quant-ph
Application and quantum properties of superpositions of oppositely squeezed states
National Institute of Informatics(信息处理学会);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学)
研究相反压缩态叠加的非高斯薛定谔猫态,发现其在弱压缩区具有增强的非经典特性和纠缠优势,并应用于高质量预示单光子源。
2026-06-19 quant-ph
Superposition of macroscopically squeezed states with enhanced squeezing in cavity optomechanical system at single-photon level
提出了一种在双模光机械系统中产生具有增强压缩的叠加宏观压缩态的有效方法。这可以通过对腔频率或两个腔模式之间的耦合强度引入正弦调制来实现。在适当的条件下,通过优化耦合强度的相对比值,单光子压缩效应可显著提高到12.16dB。通过仔细调节系统参数,可以得到进一步增强的压缩。根据Wigner准概率分布,我们给出了Yurke-Stern型压缩态的压缩误差椭圆和干涉条纹,表明了压缩和叠加特性。我们的状态生成方案表现出可靠的性能和强大的抵抗有限的环境波动,这意味着应用的基本利益和实用价值。
2019-05-14 quant-ph
Conditional generation of arbitrary single-mode quantum states of light by repeated photon subtractions
提出了一种在单模行波光场中有条件地产生任意有限叠加(压缩)Fock态的方案。建议的设置只需要一个压缩态源,分束器,强相干光束,和单光子灵敏度的光电探测器。该方法不需要具有高效率的光电探测器,也不需要具有单光子分辨率。
2005-03-11 quant-ph
Generation of magnonic squeezed state and its superposition in a hybrid qubit-magnon system
School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院);Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics, Lanzhou University(兰州大学理论物理中心、甘肃省理论物理重点实验室、教育部量子理论与应用重点实验室、甘肃省量子物理基础学科省级研究中心);Key Laboratory for Electronic Materials, College of Electrical Engineering, Northwest Minzu University(西北民族大学电气工程学院电子材料重点实验室);School of Physical Science and Technology, Lanzhou University(兰州大学物理科学与技术学院);Fujian Provincial Key Laboratory of Quantum Manipulation and New Energy Materials, and College of Physics and Energy, Fujian Normal University(福建师范大学量子调控与新能源材料福建省重点实验室和物理与能源学院)
本文提出在混合系统中生成磁子压缩态及其叠加的方法,通过超导磁通量子比特与YIG球体Kittel模的耦合,实现磁子压缩态的制备与叠加,并展示其在相空间干涉中的应用。
2026-04-15 quant-ph
How subtraction of a single photon affects many quantum modes
从多模量子场中减去一个单光子被分析为开放量子系统的条件演化。我们开发了一个理论,描述不同的减法方案在一个统一的方法,我们引入的概念,减法模式固有的过程。减影模式与场模式之间的匹配定义了光子减影的不同可能场景。特别是,我们的框架确定:条件的纯光子减法,量子态的场模式条件的光子减法,具有最高保真度的模式与单光子状态时,减法是在多模压缩光。我们用我们的理论来分析从一个高度多模的量子资源-一个训练的量子压缩或相关的光脉冲的光子减法。在各种多模光场上最佳地执行光子减法具有以复用和可扩展的方式实现许多量子信息协议的潜力。
2015-10-14 quant-ph
Extended analysis of distillation and purification of squeezed states of light
本文扩展分析压缩态光的蒸馏与纯化,提出光子减法结合弱相干位移的通用方案增强任意输入压缩度,还提出福克态滤波器克服损耗局限,且发现其与GKP态生成方法相关。
2025-02-01 quant-ph
High-dimensional quantum encoding via photon-subtracted squeezed states
我们介绍了一种基于多模压缩态相干模相关单光子相减的高维量子编码。这种编码可以看作是对标准单光子多轨编码的非零压缩情况的推广。其优点在于,压缩的存在使得能够在连续变量量子处理中使用常见的工具,这反过来又允许表明,通过简单地调谐选通光子减法方案的经典场,可以生成和检测任意$d$级量子态。因此,该方案适用于映射任意量子力学形式的经典数据。无论数据集字母表的维度如何,映射的条件是仅减去单个光子,使其几乎是无条件的。我们证明了这种编码可以用于计算向量距离,这是各种量子机器学习算法中的关键原语。
2019-03-03 quant-ph
Quantum Fisher information and quadrature squeezing in Janus superpositions of squeezed vacua
Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
研究 Janus 状态如何通过干涉重塑量子 Fisher 信息,发现其在实验室四阶方差和数生成相 Fisher 信息上优于单压缩真空,但主二次矩压缩中单压缩真空仍更优。
2026-03-16 quant-ph
Quantum properties of a superposition of squeezed displaced two-mode vacuum and single-photon states
本文研究了位移压缩双模真空态和单光子态叠加态的一些量子性质,如二阶关联函数、Cauchy-Schwartz不等式、正交压缩、准概率分布函数和纯度。这类态包括两种机制,即相空间中的干涉和纠缠。我们证明了这些态可以呈现亚泊松统计、压缩和偏离经典的Cauchy-Schwartz不等式。此外,系统中的纠缠量可以通过增加压缩机制来增加。在准概率分布函数的框架下,我们证明了基于关联机制,单模态可以趋向于热态。给出了这种状态的产生方案。
2009-03-05 quant-ph
Displacement-enhanced entanglement distillation of single-mode-squeezed entangled states
结果表明,局域高斯变换可以改善局域光子相减法对高斯纠缠态的纠缠蒸馏。在这里,我们表明,类似的效果可以预期的蒸馏的非对称高斯纠缠态,是由一个单一的压缩光束。我们表明,对于低初始纠缠,我们大大简化的协议产生更多的纠缠比以前提出的协议。此外,我们表明,蒸馏方案也有效地工作在退相干纠缠态以及与一个实际的光子减法装置。
2013-04-23 quant-ph
Squeezed quantum multiplets: properties and phase space representation
Universidad de Buenos Aires(布宜诺斯艾利斯大学);CONICET-Universidad de Buenos Aires, IFIBA(阿根廷国家科学研究委员会-布宜诺斯艾利斯大学,IFIBA)
本文研究了压缩量子多重集的性质,分析了其在相空间中的表示,并探讨了其在计量应用中的潜力。
2025-12-24 quant-ph
Thouless pumping and generation of squeezed Fock-state superpositions in a Fock-state lattice
National University of Defense Technology(国防科技大学);Shenzhen University(深圳大学)
该研究在一维半无限福克态晶格中探究Thouless泵浦,提出受拓扑保护的压缩福克态叠加态制备方案,将Thouless泵浦用作量子态工程工具以制备玻色模式非经典态。
2026-09-03 quant-ph
Adding or Subtracting a single Photon is the same for Pure Squeezed Vacuum States
National Tsing Hua University(国立清华大学);Tulane University(杜兰大学)
该研究证明纯压缩真空态在添加或减去单个光子时结果相同,并指出混合态在特定条件下也具备此特性。
2024-10-29 quant-ph
Tomographic and statistical properties of superposition states for two-mode systems
讨论了双模奇偶相干态和双模压缩关联态。计算了奇偶相干态和压缩关联态的光子分布函数、平均值、色散和Fano因子。得到了双模压缩关联态的光子分布函数。在一个辛层析方法的框架下,研究了双模奇偶相干态和压缩关联态的层析图像。结果表明,系统中出现了纠缠现象。采用了两种不同的纠缠度。
2019-03-26 quant-ph
On the evolution of superposition of squeezed displaced number states with the multiphoton Jaynes-Cummings model
本文讨论了多光子Jaynes-Cummings模型(JCM)压缩位移数态叠加态的量子特性。特别是,我们研究了原子反转、光子数分布、纯度、正交压缩、Mandel $Q$参数和维格纳函数。结果表明,三光子吸收情形的正交压缩可以表现出与单光子吸收情形的原子反转相同的回复和坍缩。我们还证明了对于奇数吸收参量,原子反转的演化与相空间原点处Wigner函数的演化之间存在联系。此外,我们还证明了在原点处Wigner函数值为负的非经典态在通过具有偶吸收参数的JCM演化时总是非经典的.此外,我们证明,各种类型的猫状态可以通过这个系统产生。
2009-08-19 quant-ph
Assisted metrology and preparation of macroscopic superpositions with split spin-squeezed states
本研究分析分裂自旋压缩态的条件态特性,提出可达到海森堡极限、优于标准方法的计量协议,验证其抗实际噪声的鲁棒性,并实现轻度压缩初态下自旋薛定谔猫态的条件制备。
2023-10-19 quant-ph
Statistical properties and decoherence of two-mode photon-subtracted squeezed vacuum
研究了双模压缩真空态的光子减及其在热环境中的退相干的统计特性。结果表明,该态可以看作是一个压缩的二元厄米多项式激发真空,其归一化为压缩参数的雅可比多项式。利用Weyl序算子在相似变换下的不变性,得到了Wigner函数的紧表达式。特别地,讨论了WF的负性的非经典性。退相干对这个状态的影响,然后通过推导WF的分析时间演化结果进行了讨论。结果表明,当衰减时间超过一个上界(}$κt>{1/2} \ln \frac{2\bar{n}+2}{2\bar{n}+1})时,对于任何压缩参数和光子相减数,WF总是正的.
2009-05-16 quant-ph
Non-Gaussian two mode squeezed thermal states in continuous variable quantum teleportation
本文研究了在双模压缩热态上实施光子扣除、添加和催化等非高斯操作以提升连续变量量子隐形传态保真度,发现在低和中等压缩水平下单光子催化与扣除为最优方案。
2024-03-05 quant-ph
Superposition of two-mode squeezed states for quantum information processing and quantum sensing
我们研究了双模压缩态的叠加,它在量子信息处理和量子传感中有潜在的应用。首先我们研究了这些非经典态的一些性质,如各模的统计特性和两模之间的纠缠度,它们可以比具有相同压缩度的TMSS更高。我们考虑的状态可以通过在双模和自旋$\tfrac{1}{2}$粒子的系统中诱导双模Jaynes-Cummings和反Jaynes-Cummings相互作用来制备,例如在捕获的离子域中,如这里所描述的。我们表明,当两个谐振子准备在两个TMSS的叠加,每个减少的单模状态可以有利地用于感测任意位移的模式在相空间中。这种约化态的维格纳函数在相空间原点有一个对称的峰值,它具有一个方便的特性,即随着平均光子数的增加,两个象限同时变窄。这个窄峰可以作为量子传感器的指针,它在相空间中的位置指示振荡器所经历的位移。
2021-02-01 quant-ph
Displacement-enhanced continuous-variable entanglement concentration
研究了相干位移增强的局域光子相减对连续变量高斯态纠缠浓度的影响。代替以前考虑的对称双模压缩真空态,我们研究了分裂单模压缩真空形式的输入态协议,即,通过在分束器上将单模压缩真空与真空态混合而获得的状态,这是实验上高度相关的配置。我们分析了两种情况下,位移增强的光子减法是只在一个,或两个模式上进行,并表明,局部位移可以导致浓度协议的性能提高。
2012-12-05 quant-ph
Non-Gaussian operations in measurement device independent quantum key distribution
连续变量量子密钥分发(QKD)中的非高斯操作仅限于压缩真空态上的光子相减。这主要是由于计算这些状态的协方差矩阵表示的容易性。本文研究了在CV测量设备无关(MDI)QKD中,光子加、催化和减等一般非高斯操作对压缩相干态的影响。我们发现,非高斯性加上相干性可以产生显着更长的传输距离比没有。特别地,我们观察到双模压缩相干态(TMSC)上的零光子催化是CV MDI QKD的最佳选择,而单光子减法也是一个很好的候选者;它们都提供了近70 km的传输距离。我们还得到了一个单一的广义协方差矩阵的上述状态,这将是有用的CV量子信息处理的其他几个方面。
2021-11-08 quant-ph
Temporally multiplexed superposition states of continuous variables
研究了连续压缩光源双光子相减产生的非高斯态。在连续波方案中,人们可以用指定的时间间隔从源中减去两个光子,并且可以产生连续变量的时间复用叠加态。我们数值研究了这些状态的性质,在光的玻色干涉的时域。在一个适当的时间模式放大小猫产生的区域中的时间间隔是可比的压缩包的相关时间。
2008-04-08 quant-ph
Quantum Error Correction with Superpositions of Squeezed Fock States
RIKEN Center for Quantum Computing, RIKEN(理化学研究所量子计算中心);Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, Department of Physics and Synergetic Innovation Center for Quantum Effects and Applications, Hunan Normal University(湖南师范大学低维量子结构与量子控制教育部重点实验室、物理系及量子效应与应用协同创新中心);Quantum Research Institute and Department of Physics, University of Michigan(密歇根大学量子研究所与物理系)
本文提出一种基于压缩福克态叠加的量子纠错码,具有指数级误差纠正能力,解决了单光子损失和退相位误差的高精度纠正问题。
2026-05-16 quant-ph
Single phase and correlated phase estimation with multi-photon annihilated squeezed vacuum states: An energy balancing scenario
在过去的几年里,一些工作已经证明了光子减去高斯态的各种量子光学和信息协议的优势。在这些工作中,大多数没有清楚地研究与光子减法有关的量子态的优势与通常增加的能量之间的关系。本文研究了多光子湮灭压缩真空态与相干态混合注入干涉仪中的单光子和关联相位估计性能。对于单相估计,尽管与经典策略相比,在每模式低平均光子下使用多光子湮灭压缩真空态提供了优势,但当总输入能量保持固定时,由于光子减法的优势完全丧失。然而,对于类似场景中的相关情况,一些优势似乎来自能量上升和光子统计的改善。特别是量子增强的灵敏度与光子减去状态出现更强大的损失,显示出约30%的优势,相对于压缩真空状态的情况下,检测效率的现实值。
2021-03-01 quant-ph
Photon-Conditioned Squeezed States for Directional Displacement Response in Continuous-Variable Photonics
New Mexico State University(新墨西哥州立大学);The University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本文比较了光子条件压缩态与福克态和猫态,发现双光子减压缩态在匹配平均光子数下沿特定正交方向具有更优的位移保真度半径,适用于各向异性位移噪声抑制和定向传感。
2026-05-26 quant-ph
Teleportation protocols with non-Gaussian operations: conditional photon subtraction versus cubic phase gate
在我们的工作中,我们比较了三个隐形传态协议:原始协议,光子减法协议,和协议与立方相位门。我们使用压缩态和薛定谔猫态的隐形传态的例子来评估每个协议的保真度。我们表明,在同等条件下,隐形传态方案与立方相位门实现显着更高的保真度比其他协议考虑。
2022-10-10 quant-ph
Response in violation of Bell inequality to imperfect photon addition and subtraction in noisy squeezed states of light
贝尔不等式的违反是一种重要的检测方法,可以检测有限维和无限维复合量子系统中存在的量子关联。我们调查的后果违反当地的现实主义的基础上pseduospin运营商时,光子添加或减去在单模或两种模式的双模压缩光态的噪声存在下。在无噪声的情况下,我们发现,在一个单一的模式中的光子的添加(减去),有一个整体增强的最大违反,虽然我们观察到的贝尔不等式的违反依赖于压缩强度的单调性和非单调性之间的相互作用。此外,我们报告说,低压缩或低数量的光子添加或减去,减法在这两种模式可以导致更高的违反当地的现实主义比在添加的情况下。对于任何参数的选择,如果比较它们的纠缠内容,则看不到这种排序。在双光束发生器发生故障的情况下,我们得到了低于预期的压缩状态。在这种情况下,或在不完全光子加(减)光中,或在局域噪声下,我们发现受噪声影响的双模压缩态对局域实在论的破坏总是减少。然而,有趣的是,我们注意到,光子加(减)通常可以帮助克服噪声的不良影响,通过增强局部现实主义的破坏或通过将非破坏状态转换为破坏状态,从而充当激活剂。
2018-07-09 math-ph math.MP quant-ph
Strategies for enhancing quantum entanglement by local photon subtraction
从双模压缩态中减去光子是一种众所周知的增加纠缠的方法。从纠缠增益和成功概率的角度分析了双模压缩态局域光子相减的不同策略。我们开发了一个通用的框架,将不完美和损失的过程中的所有阶段:之前,期间和之后减法。通过将这三种效应结合到一个单一的效率参数中,我们提供了使用光子数分辨和阈值探测器的减法策略的分析和数值结果。我们比较了两种模式下的对称和非对称减法方案所提供的纠缠增益。对于一个给定的损失量,我们确定了一组优化的参数,如初始压缩和减法分束器transmittance,最大限度地提高纠缠增益率。我们确定制度,不同的福克态的非对称减法的两种模式优于对称的战略。在无损极限下,从一个模式中减去一个光子总是产生最高的纠缠增益率。在有损耗的情况下,最优策略强烈地依赖于每个模式的损耗,因此没有通用的最优策略。相反,以每个模式上的损耗作为唯一的输入参数,我们可以确定最佳的减法策略和所需的分束器透射率和初始压缩参数。最后,我们讨论了我们的结果的影响,连续变量量子纠缠的蒸馏。
2013-02-19 quant-ph
Efficient optical cat state generation using squeezed few-photon superposition states
The University of Sydney(悉尼大学);Sydney Quantum Academy(悉尼量子学院);Centre for Engineered Quantum Systems, School of Physics, The University of Sydney(悉尼大学物理学院工程量子系统中心);Institute for Photonics and Optical Sciences (IPOS), School of Physics, The University of Sydney(悉尼大学物理学院光子与光学科学研究所)
本文提出利用压缩的少光子叠加态高效生成高保真度光学猫态,通过线性光学协议实现高保真度和高容忍性。
2026-09-09 quant-ph
Optimal sensing of photon addition and subtraction on nonclassical light
该研究提出利用光学层析图间的 Wasserstein 距离 $W_{1}$ 传感非经典光的光子增加与减去,并在压缩真空态和偶相干态中验证其对干涉结构、压缩参数及正交分量的敏感性。
2025-02-04 quant-ph
Generation of picosecond pulsed coherent state superpositions
我们提出了近似的相干态叠加的产生-被称为薛定谔猫态-通过在830 nm的皮秒脉冲压缩光的状态减去单光子的过程。压缩真空态产生的自发参量下转换(SPDC)在周期性极化KTiOPO 4晶体,而单光子的概率减去使用分束器和单光子探测器。利用时间分辨零差量子态层析技术对所得到的态进行了全面表征。改变泵浦功率的SPDC,我们产生了不同的状态,表现出非高斯行为。
2013-11-05 quant-ph
Quantum state engineering via coherent-state superpositions in traveling optical fields
我们提出了两个在行波光场中产生相干态叠加的实验方案,这些叠加态可以有条件地逼近不同的非经典态。虽然这些设置是由少量的线性光学元件和零差测量构成的,但它们可以用于生成各种光子数叠加,其中组成状态的数量可以高于方案中的测量数量。我们数值确定的参数,以实现最大的保真度的准备各种非经典状态,如振幅压缩态,压缩数态,二项式态和各种光子数叠加。所提出的设置可以生成这些状态具有高的成功率和成功概率,可以是有希望的实际应用。
2017-08-09 quant-ph
Fully-connected three-mode squeezed vacuum: Gaussian entanglement, steering, and collective photon subtraction
Center for Quantum Science and Technology, Jiangxi Normal University(江西师范大学量子科学与技术中心)
研究全连接三模压缩真空态,利用有序积内积分技术推导相关形式与矩阵。分析其纠缠、导引特性及光子减法情况,区分成对和集体非经典资源,阐明完全图拓扑操作作用,如对称耦合下的纠缠见证、导引特性及光子减法的不同结果。
2026-07-21 quant-ph
Preparation of a superposition of squeezed coherent states of a cavity field via coupling to a superconducting charge qubit
由于辐射场在量子通信中的各种应用,在过去的几年里,辐射场的非经典态的产生变得越来越重要。在腔电动力学、囚禁离子、量子点、腔中原子等物理学分支中,产生这种非经典态的可能性已经得到证实,在这个意义上,我们将讨论微腔中超导量子比特的非经典态的产生问题。最近提出了一种利用腔场和电荷量子比特之间的可控相互作用,在腔内使用SQUID电荷量子比特来设计量子态的方法。设计这些量子态的关键因素是可调的栅极电压和施加到SQUID的经典磁场。一些模型,包括这些成分,并使用一些适当的近似,允许的相互作用和非经典状态的字段的线性化。由于已知退相干不间断地影响量子效应,并且退相干过程即使在形成量子态时也是有效的,因此,设想通过其尽可能快地生成量子叠加的过程是有趣的。在腔QED的背景下研究和量化了退相干效应,结果表明叠加量子越多,在产生量子态的过程中环境效应发生得越快。在后者的参考文献中,我们已经成功地在线性化的哈密顿通过应用适当的酉变换和某些值的参数所涉及的,我们已经表明,它是可能的,以获得特定的哈密顿。在本工作中,我们将利用这种方法制备两个压缩相干态的叠加态。
2020-03-20 quant-ph
High-Rate Four Photon Subtraction from Squeezed Vacuum: Preparing Cat State for Optical Quantum Computation
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Quantum Computing(理化学研究所量子计算研究中心);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(国立产业技术综合研究所);NTT Corporation(日本电信电话株式会社)
本研究针对光学领域多光子扣除生成猫态速率受限的难题,利用宽带光参量放大器的皮秒波包与Ti-Au超导转变边缘传感器,首次实现四光子高速率扣除,所得态具Wigner函数负性与量子相干性,为容错光量子计算资源制备奠定基础。
2025-02-13 physics.optics quant-ph
Two-mode squeezed states as Schrodinger-cat-like states
近年来,人们对产生相位相反的相干叠加态,即所谓的光子薛定谔猫态产生了越来越大的兴趣。这些实验非常具有挑战性,到目前为止,只实现了涉及小光子数的猫。在这里,我们建议考虑双模压缩态作为薛定谔猫状态的例子。特别是,我们感兴趣的几个标准,旨在确定量子态,宏观叠加在更广泛的意义上。我们展示了如何将这些标准扩展到连续变量纠缠态。我们将它们应用于各种压缩态,证明双模压缩真空态属于一类一般的薛定谔猫态,并比较了几个实验中得到的态的大小。我们的结果不仅促进了双模压缩态在宏观水平上探索量子效应的研究,而且为评价其在量子精密测量中的应用提供了直接的方法。
2015-03-19 quant-ph