Universal Entanglement Revival of Topological Origin
Shantou University（汕头大学）；Korea University（高丽大学）；Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；Beijing Normal University（北京师范大学）
本文研究耗散SSH模型中纠缠复兴现象，发现其源于拓扑相且具普适性，并可通过光子量子计算机实验验证。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental demonstration of a high quality factor photonic crystal microcavity
工作在1.3微米的光子晶体（PC）微腔激光器的亚阈值测量显示线宽为0.10 nm，对应于品质因数Q ~ 1.3 × 10 ^4。PC微腔模式是在空气孔的梯度正方形晶格中的施主型模式，在空气中具有理论Q ~ 10^5和模式体积Veff ~ 0.25立方半波长。器件制作在InAsP/InGaAsP多量子阱膜中，并在830 nm处进行光泵浦。还观察到低至100微瓦的外部峰值泵浦功率激光阈值。
2003-06-16 quant-ph
Probing and harnessing photonic Fermi arc surface states using light-matter interactions
本文研究基于光子费米弧表面态的光-物质界面，通过发射器自发辐射实现费米弧成像，并利用系统铰链处的负折射构建稳健量子链路，实现完美量子态转移与最大纠缠，为稳健量子技术设计提供新途径。
2022-10-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Exact dynamics of finite Glauber-Fock photonic lattices
尺寸为N的Glauber-Fock晶格的动力学通过相应的哈密顿量的精确对角化给出;谱$\{λ_{k}\}$作为$N$次Hermite多项式$H_{N}(λ_k/\sqrt{2})=0$的根给出，并且本征态根据在这些根处求值的Hermite多项式给出。利用精确动力学研究了离散晶格中的相干现象。由于对称性和间距的本征值$\{λ_{k}\}$，振荡行为与高度本地化的光谱，也就是说，在给定的波导的光子数和部分恢复的初始状态，接近完全复苏，预测。
2011-11-24 quant-ph
Photonic Simulation of System-Environment Interaction: Non-Markovian Process and Dynamical Decoupling
利用光在耦合光子波导中的传输模拟了系统与环境的相互作用。电磁场的分布为研究开放量子系统的马尔可夫和非马尔可夫动力学提供了直观的物理见解。随着环境规模的增大，系统能量从振荡演化到指数衰减，恢复周期增大，系统从非马尔可夫过程向马尔可夫过程过渡.此外，通过引入一系列相位调制的动力学解耦，在光子开放系统中形成时间维度的能带结构，从而显著地加速或抑制能量耗散.这为光子系统中的耗散调节提供了可能性，类似于自旋的动态解耦。
2013-03-12 quant-ph
Experimental demonstration of photonic quantum ratchet
我们用相位镜创造了光的势能，然后在全光学系统中实验实现了光子量子棘轮，其中棘轮效应可以用肉眼观察到超过22个步骤，并且可以证明量子共振。我们的方法也为用经典光模拟量子粒子提供了一种新的手段，并可应用于研究许多其他量子现象。
2012-09-10 physics.optics quant-ph
Demonstration of analyzers for multimode photonic time-bin qubits
我们展示了两种方法的不平衡干涉仪作为量子通信的时间仓量子比特分析仪，强大的模式失真和偏振效应，如预期的自由空间量子通信系统，包括波前变形，路径波动，指向误差和光学元件。尽管强烈的空间和时间扭曲的时间仓量子比特的光学模式，纠缠与一个单独的偏振量子比特，我们验证纠缠使用负部分转置，与测量的可见度高达0.85 $\pm$ 0.01。分析仪的鲁棒性进一步证明了高达0.2 $^{\circ}$的各种入射角。干涉仪的输出耦合到多模光纤中，产生0.74的高系统吞吐量。因此，这些分析器是合适的和有效的多模光信道上的量子通信。
2018-04-27 quant-ph
Dynamics of spontaneous emission in a single-end photonic waveguide
我们研究了一个二能级系统的自发发射，例如一个原子或类原子物体，耦合到一个单端，半无限的一维光子波导，使得一端表现为完美的反射镜，而光可以穿过相对端而没有背反射。通过量子微观模型，我们表明，这种几何形状可以导致非指数和长寿命的原子衰变。在适当的条件下，在原子-镜间隙中出现一个束缚原子-光子定态，从而捕获了大量的初始原子激发。然而，这可以通过施加原子频移来释放，引起光子发射的恢复。这种影响的弹性典型的有害因素进行了分析。
2013-01-22 quant-ph
Demonstration of subspace-search variational quantum eigensolver using photonic orbital angular momentum qudits
Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院）；Korea University of Science and Technology（韩国科学技术院）；Kyung Hee University（庆熙大学）；Gwangju Institute of Science and Technology（光州科学技术院）
研究针对NISQ硬件VQE多局限于基态的问题，利用光子轨道角动量qudits实现SSVQE，估算HeH⁺分子和海森堡链的激发态能量，确立光子qudits是高效的激发态量子模拟途径。
2026-10-09 quant-ph
Demonstration of Hardware Efficient Photonic Variational Quantum Algorithm
University of Vienna（维也纳大学）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克国立大学）；Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, Consiglio Nazionale delle Ricerche (IFN-CNR)（意大利国家研究委员会光子和纳米技术研究所）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）；Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学）
该研究展示了利用单光子和线性光学网络实现变分量子算法的可行性，通过因数分解任务证明了其在光子量子平台中的应用潜力。
2025-07-17 quant-ph
Demonstration of Controlled-Phase Gates between Two Error-Correctable Photonic Qubits
为了实现容错量子计算，需要将量子信息存储在具有纠错功能的逻辑量子比特中，通过在多个物理量子比特之间分配逻辑状态或通过在高维系统的希尔伯特空间中编码来实现。这些可纠错的逻辑量子比特之间的量子门操作对于实现任何实际的量子计算任务都是必不可少的，但还没有实验证明。在这里，我们展示了一种几何方法，实现控制相位门之间的两个逻辑量子比特编码的光子场存储在腔中。这些门是通过将辅助超导量子比特色散耦合到这些腔并驱动它根据腔的联合光子态进行循环演化来实现的，这产生了条件几何相位。我们首先实现了光子量子比特的相位门，其逻辑基态编码在两个准正交相干态中，这对基于连续变量的量子计算具有重要意义。然后，我们使用这种几何方法来实现两个二进制编码的逻辑量子比特之间的控制相位门，这具有纠错功能。
2020-03-26 quant-ph
Two-qubit entanglement dynamics for two different non-Markovian environments
我们研究了两个非相互作用的量子比特在两种不同的非马尔可夫条件下的纠缠时间行为：分别是与量子比特跃迁频率稍微偏离共振的高$Q$腔和非理想光子带隙。我们发现，在第一种情况下，通过调节腔量子比特的失谐量，可以使纠缠损失恢复和延迟，而在非理想光子带隙中，则发生部分纠缠捕获。
2009-09-30 quant-ph
Demonstration of Shor's quantum factoring algorithm using photonic qubits
我们报告了一个实验演示的编译版本的肖尔的算法使用四个光子量子比特。我们选择了该算法的最简单实例，即周期为$r=2$的N=15的因式分解，利用一个简化的线性光网络相干实现了模指数执行和半经典量子傅里叶变换的量子线路。在这个计算过程中，观察到真正的多粒子纠缠，这很好地支持了它的量子性质。这个实验代表了Shor算法和可扩展线性光学量子计算的完全实现的一步。
2007-12-16 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
Experimental demonstration of Continuous-Variable Quantum Key Distribution with a silicon photonics integrated receiver
Sorbonne Université（索邦大学）；ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科技大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Institut d’Optique Graduate School（高等光学学院）
本研究展示了一种基于硅光子集成电路的连续变量量子密钥分发接收机，实现了高调制和密钥率，验证了其在长距离安全通信中的应用潜力。
2023-11-13 quant-ph
Demonstration of quantum error correction for enhanced sensitivity of photonic measurements
经典和量子传感的灵敏度在噪声环境中受损。因此，传感协议面临的主要挑战之一是在保留信号的同时减少噪声。依赖于动态解耦的现有技术的量子传感协议在长噪声相关时间的限制下实现该目标。我们实现了一个协议的原理验证实验，通过使用光子系统的错误校正来恢复灵敏度，而光子系统没有这种限制。该协议使用受保护的纠缠量子比特来纠正单个错误。我们的研究结果表明，恢复约87%的灵敏度，独立的噪声率。
2016-07-03 physics.optics quant-ph
Comment on: "Measuring a Photonic Qubit without Destroying It"
最近，Pryde等人报道了利用线性光学和投影测量的单光子偏振态的量子非破坏方案的演示[Phys.Rev.Lett. 92，190402（2004）]。在这里，我们认为他们对实验的解释与他们使用的保真度测量不一致。
2004-06-17 quant-ph
Demonstration of a quantum C-NOT Gate in a Time-Multiplexed fully reconfigurable photonic processor
Paderborn University（帕德博恩大学）
研究通过时分复用技术实现全可重构光子处理器中的C-NOT门，验证了其高保真度及在生成贝尔态中的应用。
2026-04-27 physics.optics quant-ph
A proof-of-principle demonstration of quantum microwave photonics
随着微波光子学的快速发展，它已经扩展到许多具有商业重要性的应用，消除新出现的瓶颈变得至关重要。例如，作为微波光子学的主要分支，光纤无线电技术提供了高带宽、低损耗和长距离的传播能力，促进了从电信到无线网络的广泛应用。以超短脉冲作为光载波，进一步赋予了巨大的容量。然而，超短脉冲的宽带宽导致高频RF信号对光纤色散的严重脆弱性。以时间能量纠缠双光子源为光载体，结合单光子探测技术，提出了一种量子微波光子学方法，并进行了实验验证。结果表明，它不仅实现了前所未有的非局域射频信号调制，对超短脉冲载波色散有很强的抵抗能力，而且提供了一种从色散中有效提取射频信号的替代机制。此外，无杂散动态范围的非局部调制和蒸馏的RF信号已显着改善。量子微波光子学方法凭借低定时抖动单光子探测所赋予的超微弱探测和高速处理优势，在现代通信和网络中开辟了新的可能性。
2022-01-28 physics.optics quant-ph
Certification of non-classicality in all links of a photonic star network without assuming quantum mechanics
本文首次在具有三个独立光子源和三量子比特纠缠交换测量的星形网络中实验演示了完全网络非局域性，超越了双局域网络，实现了对网络中所有链路非经典性的认证。
2022-12-19 quant-ph
Realization of a photonic CNOT gate sufficient for quantum computation
我们报告的第一个实验演示的量子控制非门不同的光子，这是经典的前馈。在实验中，我们仅使用线性光学、纠缠辅助光子对和后选择实现了这一目标。本实验所发展的技术对于利用线性光学进行量子信息处理具有重要意义。
2004-04-20 quant-ph
Demonstration of a Reconfigurable Entangled Radiofrequency-Photonic Sensor Network
量子精密测量利用非经典资源，如纠缠，以实现低于标准量子极限的灵敏度水平。到目前为止，几乎所有的量子计量演示都局限于提高单个传感器的测量性能，但大量的应用需要多个传感器联合工作来解决分布式传感问题。在这里，我们提出并实验证明了一个可重构的传感器网络授权的连续变量（CV）的多方纠缠。我们的实验在不同的分布式传感问题中建立了纠缠结构和可实现的量子优势之间的联系。演示的纠缠传感器网络由三个传感器节点组成，每个传感器节点都配备有用于检测射频（RF）信号的电光换能器。通过适当地剪裁CV多体纠缠态，纠缠传感器网络可以被重新配置为最大化分布式RF感测问题中的量子优势，例如测量RF场的到达角。我们的工作所揭示的CV多体纠缠的丰富物理学将为分布式量子传感开辟一条新的途径，并将导致在超灵敏定位，导航和定时方面的应用。
2020-04-21 physics.optics quant-ph
The Simplest Demonstrations of Quantum Nonlocality
我们调查的复杂性成本证明的关键类型的非经典相关-贝尔不等式违反，EPR转向，纠缠-与独立的代理，理论和光子实验。我们表明，复杂性成本表现出这三个任务之间的层次结构，反映了最近发现的层次结构，它们是如何强大的噪音。对于贝尔不等式违反，最简单的测试是众所周知的CHSH测试，但对于EPR转向和纠缠，涉及最少数量的检测模式的测试需要非投影测量。最简单的EPR转向需要为一个代理选择投射测量，为另一个代理选择单个非投射测量，而最简单的纠缠测试只为每个代理使用单个非投射测量。在这两种情况下，我们使用循环2-设计的概念推导我们的不等式。这导致了一个有趣的特征，即在我们的光子演示中，感兴趣的相关性与双方使用的线性偏振器之间的角度无关，因此不需要对齐。
2012-07-06 quant-ph
Experimental demonstration of entanglement sudden death induced by natural dissipation
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University（福州大学物理与信息工程学院）
研究自然耗散通道诱导的纠缠猝死问题，通过超导电路中光子量子比特实验，利用辅助超导量子比特监测解纠缠动力学，首次证实自然耗散诱导ESD，为自然环境纠缠动力学实验探索铺路。
2026-07-10 quant-ph
Demonstration of atom interrogation using photonic integrated circuits anodically bonded to ultra-high vacuum envelopes for epoxy-free scalable quantum sensors
本文提出通过阳极键合将 PIC 气密集成到真空外壳，避免环氧树脂造成的真空退化，并以冷原子和碱金属原子光谱实验验证其用于可扩展量子传感器的可行性。
2024-09-09 physics.app-ph quant-ph
Quantum eraser experiments for the demonstration of entanglement between swift electrons and light
该研究提出在透射电子显微镜中结合相干阴极发光与量子擦除装置，以产生并验证快速电子和光的纠缠，从而支撑自由电子量子光学及量子传感等应用。
2024-04-17 quant-ph
Phase Coherence and Control of Stored Photonic Information
我们报告演示的相位相干性和控制最近开发的“光存储”技术。具体来说，我们使用一个脉冲磁场来改变原子自旋激发的相位，这是由于光脉冲在温暖的Rb蒸汽中减速和储存。然后，我们将自旋激发转换回光，并在光学干涉测量中检测所产生的相移。光子态在物质中的相干存储对于实际实现量子信息处理中的许多基本概念是必不可少的。
2001-08-09 quant-ph
Demonstration of a photonic time-frequency Fourier transform and temporal double slit using atomic quantum memory
Research School of Physics Australian National University Acton 2601, Australia
本研究利用梯度回波存储与电磁诱导透明协议，在铷原子量子存储器中实现时间-频率傅里叶变换，并演示时域双缝干涉，为量子光学系统引入经典傅里叶操控能力。
2025-10-08 physics.atom-ph quant-ph
Experimental demonstration of spontaneous chirality in a nonlinear microresonator
手征性是描述体系不对称性的一个重要概念，通常由于镜像对称性破缺而自发出现。这种自发手性在现代物理学中主要表现为宇称破缺，其已经在例如希格斯物理、双阱玻色-爱因斯坦凝聚体、拓扑绝缘体和超导体中被广泛研究。在光学领域，自发的手征对称性破缺在实验上一直是难以捉摸的，特别是对于需要多个相同子系统的微米和纳米光子学，例如光子纳米腔、超分子和其他双核设置。在这里，我们第一次观察到自发出现的手征场在一个单一的超高Q回音壁微谐振器。这种违反直觉的效应是由于顺时针（CW）和逆时针（CCW）传播波之间固有的克尔非线性调制耦合而产生的。在几百微瓦的超弱输入阈值下，初始手征对称性自发破缺，CW/CCW输出比达到20：1。微谐振腔中的自发手征性在基础物理和应用光子器件的研究中具有巨大的潜力。
2016-07-06 physics.optics quant-ph
Parameter-Efficient Continuous-Variable Photonic Quantum Neural Networks for Edge Quantum AI: Demonstration in Oral Cancer Detection
Dept. of Electrical and Computer Engineering（电气与计算机工程系）
提出一种简化的连续变量光子量子神经网络架构，在口腔癌检测中仅用18个参数达到100%测试准确率，比经典基线少67%参数，并缓解了贫瘠高原问题。
2026-06-29 cs.LG quant-ph
Integrated Silicon Photonic Transmitter for Polarization-Encoded Quantum Key Distribution
提出了一种用于偏振编码量子密钥分发（QKD）的硅光发射机。该芯片在标准硅光子铸造工艺中制造，并在1.3 mm $\times$ 3 mm管芯面积中集成了脉冲发生器、强度调制器、可变光衰减器和偏振调制器。光路中的器件满足QKD的要求。该发射机用于在5公里长的光纤链路上进行BB84 QKD协议的概念验证演示。
2016-06-14 physics.optics quant-ph
Polarization-entangled photon pair sources based on spontaneous four wave mixing assisted by polarization mode dispersion
基于光子的量子比特和集成光子电路已经实现了量子信息处理（QIP）的演示，这有望改变我们计算和通信的方式。为此，偏振纠缠光子对态的源是一种重要的使能技术，特别是对于基于偏振的协议。然而，这样的状态很难在集成光子电路中制备。可缩放半导体源通常依赖于非线性光学效应，其中偏振模色散（PMD）使纠缠降级。在这里，我们直接在AlGaAs波导中产生偏振纠缠态，PMD的帮助下，没有任何补偿步骤。我们进行量子态层析成像和报告的原始并发高达0.91 $\pm$ 0.01中观察到的1100 nm宽的波导。该方案允许直接贝尔态生成与观察到的最大保真度为0.90 $\pm$ 0.01从800 nm宽的波导。我们的演示为在大规模量子光子电路中实现偏振编码协议的源铺平了道路。
2017-03-07 physics.optics quant-ph
Integrated-Photonics-Based Systems for Polarization-Gradient Cooling of Trapped Ions
Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院电子研究实验室）；Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院林肯实验室）
本文提出利用集成光子学实现阱离子的极化梯度冷却，首次实验演示了该技术，提升了阱离子系统的计算效率。
2024-11-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
