Generation of frequency-bin-encoded dual-rail cluster states via time-frequency multiplexing of microwave photonic qubits
RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo（东京大学大学院工学系研究科应用物理系）；Department of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系）
本文提出通过微波光子量子比特的时间-频率复用生成频率桶编码的双轨簇状态，实现了高保真度的多量子比特纠缠态生成。
2026-03-02 quant-ph
Realistic continuous-variable quantum teleportation using a displaced Fock state channel
本文研究基于位移福克态资源的连续变量量子隐形传态，发现其对单模输入场的平均保真度仅达经典阈值，并分析了贝尔测量误差和光纤损耗等退相干因素对保真度的影响及参数优化条件。
2023-04-11 quant-ph
Towards quantum key distribution with noisy communication sources
由移位的热源发射的入射到分束器上的光束被用作中心广播量子密钥分发协议中的源。这些移位的热状态与通过相移键控产生的信号有相似之处，相移键控已经普遍用于各种基于微波的通信设备。在这里，我们分析了一个热态量子密钥分发协议，其中没有依赖于位移。我们的分析表明，使用广泛可用的广播设备进行QKD的能力。我们还考虑了在协议中的几个点引入损失的影响，并发现，虽然在Alice的信道中增加损失最终导致需要优势蒸馏，但仍然保持安全性。
2022-02-03 quant-ph
Teleportation of a genuine single-rail vacuum-one-photon qubit generated via a quantum dot source
本文利用微腔中共振激发半导体量子点的相干控制，实现了单一空间模式内真正单轨真空-单光子量子比特的隐形传态与纠缠交换。
2024-12-06 quant-ph
Engineering superpositions of displaced number states of a trapped ion
我们提出了一个方案，允许产生一个微妙的与2^（1 +1）位移数态在相空间中的一个圆上的叠加作为目标态的质心运动的囚禁离子。通过一个包含激光脉冲和无荧光测量的“l”周期序列，得到了该序列中激光脉冲的总持续时间和离子在“l”周期中处于上电子态的概率的显式表达式，并进行了详细的分析。此外，假设有效的弛豫过程的囚禁离子可以描述的框架内的标准主方程的阻尼谐振子，我们调查的退化的量子干涉效应固有的叠加通过Wigner函数。
2004-04-05 quant-ph
Demonstrating a superconducting dual-rail cavity qubit with erasure-detected logical measurements
本文实现了超导双轨腔量子比特，通过集成擦除检测的投影逻辑测量，以0.01%级精度制备和测量逻辑态，检测超99%腔衰减事件，并区分误差类型，首次确认了级联双轨擦除量子比特所需的误差层级。
2023-10-13 quant-ph
Optical quantum teleportation with known amplitude distorting factors of teleported qubits
South Ural State University (SUSU)（南乌拉尔国立大学）
该研究提出了一种利用混合量子通道传送未知光学量子比特的方法，通过调整参数可使接收方获得部分信息，提高协议效率。
2026-03-11 quant-ph
Bias-Preserving Gates and Quantum Error Correction With Dual-Rail Cat Codes
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育研究所浦那分校）；University of Gothenburg（哥德堡大学）
提出双轨猫码（DRCC），结合内层猫码与外层双轨结构，实现偏压保持逻辑门和确定性单光子损失纠错，为硬件高效、抗擦除的容错量子计算提供新方案。
2026-09-01 quant-ph
Parameter estimation using NOON states over a relativistic quantum channel
我们研究了观测器加速度对使用NOON状态的参数估计协议的影响。惯性观察者Alice准备了量子场的Unruh模式的NOON状态，并将其发送给加速观察者Rob。我们计算了Rob接收到的态的量子费舍尔信息。我们发现了一个违反直觉的结果，即单轨编码优于双轨编码。NOON状态有一个最佳的$N$最大的信息提取罗布，给定他的加速度。该最佳$N$随着加速度的增加而减小。
2013-11-20 quant-ph
Analyzing performance of $f$-deformed displaced Fock state in continuous-variable quantum teleportation
本文研究了非高斯资源在连续变量量子隐形传态中的成功概率，推导了基于$f$-变形平移Fock态等纠缠信道的解析表达式，发现非线性替换能超越阈值提升保真度，且光子扣除平移Fock态展现最大传输效率。
2024-06-24 quant-ph
Comparison of Techniques for Distillation of Entanglement over a Lossy Channel
我们分析了文献中提出的三种量子通信协议，并比较了它们在单轨纠缠中的通信效果。我们使用特定的指标输出状态纯度和成功的概率，并包括不完美的光子源和检测组件的存在。我们发现，一个分布式无噪声线性放大（NLA）协议与中继点放置在中途之间的爱丽丝和鲍勃优于NLA在鲍勃的结束和最近提出的净化协议在大多数条件下，除非距离很小或光子源组件是非常好的。
2022-07-27 quant-ph
Noise analysis of single-qumode Gaussian operations using continuous-variable cluster states
我们考虑基于测量的量子计算，使用可扩展的连续变量簇状态与一维拓扑结构。物理资源，这里称为双轨量子线，可以使用时间复用离线压缩和线性光学或通过使用单个光学参量振荡器来生成。我们专注于一类重要的量子门，特别是高斯幺正作用于单模，这使得通用的量子计算时，补充多模操作和光子计数测量。双轨线支持两种应用单模高斯幺正的途径：第一种是使用传统的一维量子线簇态测量协议。第二种方法利用双轨量子线，通过测量称为宏节点的量子模对来应用幺正。我们分析和比较这些方法的适用性实施单qumode高斯测量为基础的量子计算。
2014-10-13 quant-ph
Breaking the Speed Limit for Perfect Quantum State Transfer
本研究提出一种融合分数复兴、双轨编码与反芝诺效应的协议，可在固定工程哈密顿量下实现完美量子态传输，且速度突破了已有的完美量子态传输速度极限。
2022-09-16 quant-ph
STIRAP-Inspired Robust Gates for a Superconducting Dual-Rail Qubit
本研究受STIRAP启发，通过引入单光子失谐，在超导双轨量子比特上实验实现了鲁棒的π和π/2旋转门，态制备保真度超0.98，数值预测超0.999，对参数漂移具有鲁棒性。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-photonic quantum key distribution beyond the single-repeater bound
Toshiba Europe Ltd（东芝欧洲有限公司）；University of Vigo（维戈大学）
本文提出一种全光量子密钥分发协议，在不进行错误校正的情况下超越单中继限制，通过调整量子信号速度实现更高的密钥率。
2026-04-17 quant-ph
Continuous-variable quantum cryptography with discrete alphabets: Composable security under collective Gaussian attacks
我们考虑离散字母编码的连续变量量子密钥分发。特别是，我们研究的协议中的信息被编码在相位的位移相干（或热）状态，即使结果可以直接扩展到任何协议的基础上有限星座的位移高斯状态。在这种情况下，我们提供了一个可组合的安全分析，在有限大小的制度假设现实的，但限制性的集体高斯攻击的假设。在这个假设下，我们可以有效地估计信道的参数，通过极大似然估计和限制在最终的密钥速率相应的误差。
2021-01-15 physics.data-an quant-ph
Creation of Entangled Photonic States Using Linear Optics
仅使用线性光学元件，双轨光子纠缠态的产生具有固有的概率性。已知的纠缠产生方案具有低的成功概率，需要大规模复用来实现量子信息处理协议的近确定性操作。本文介绍了多种高概率光子纠缠态的产生技术和方法，这些技术和方法有可能极大地减少线性光学量子计算（LOQC）架构的占用空间。最值得注意的是，我们正在展示如何将贝尔态制备从四个单光子提高到p=2/3，用双轨贝尔态辅助将I型融合提高到75%，并将II型融合提高到贝尔态分辨的极限之外。
2021-06-25 quant-ph
Utility of noiseless linear amplification and attenuation in single-rail discrete-variable quantum communications
University of Queensland（昆士兰大学）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）；A*STAR Quantum Innovation Centre (Q.InC), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)（新加坡科技研究局量子创新中心）；Q-CTRL
本文研究了无噪声线性放大和衰减在单轨离散变量量子通信中的应用，通过优化测量提升传送保真度和超密集编码的量子优势。
2026-05-06 quant-ph
Quantum-state transfer on spin-chain channels with random imperfection
本文研究了自旋链通道上的量子态转移，通过结合双轨自旋链通道[9]和特殊非均匀自旋链通道[10]的优点，提出了一种既能避免不必要测量引入的量子噪声，又能增强抗退相干能力的方案.结果表明，我们的协议是更有效地转移一个任意的量子态比原来的。特别地，我们讨论了耦合涨落和不完美初始化对改进方案和原方案的影响。
2009-05-26 quant-ph
Tomography of a Feedback Measurement with Photon Detection
量子测量对量子信息科学的基础和实际应用都是必不可少的。在量子测量的许多可能的模型中，动态更新其物理结构的反馈测量由于其灵活性而非常有趣，这使得能够实现否则可能难以实现的宽范围的测量。在这里，我们调查的检测器断层扫描的测量组成的位移操作结合光子检测，然后由一个实时的反馈操作。我们设计了一种用于区分真空态和单光子态（单轨量子比特）的叠加态的测量方法，发现该方法能以96%的确定性区分叠加态.这种反馈控制的光子计数器将有助于实现单轨道量子比特的量子信息协议以及某些纠缠态的非定域性测试。
2020-02-22 quant-ph
Optimizing quantum error correction protocols with erasure qubits
California Institute of Technology（加州理工学院）；Yale Quantum Institute & Department of Applied Physics, Yale University（耶鲁大学应用物理系与耶鲁量子研究所）；AWS Center for Quantum Computing（亚马逊量子计算中心）；Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学拉卡物理研究所）
本文通过分析擦除量子比特在表面码中的应用，展示了其在降低量子错误校正开销方面的优势。
2026-01-14 quant-ph
Coherent State Assisted Entanglement Generation Between Quantum Memories
The University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；RTX BBN Technologies（RTX BBN技术公司）；Wyant College of Optical Sciences, The University of Arizona（亚利桑那大学怀安特光学科学学院）
本文提出弱相干态辅助协议，在反射腔量子存储器间以超过单光子方案50%限制的成功率近确定性生成纠缠，并可扩展至GHZ态，实现指数级加速。
2026-10-14 quant-ph
Quantum teleportation of unknown qubit beyond Bell states formalism
提出了一种超越Bell态实现未知量子比特的量子隐形传态方案。利用Alice的相干分量和Bob的双轨单光子组成的混合纠缠态。利用分束器上相干分量与离散变量态相互作用的特殊性，实现了对隐形传态的非线性影响。Bob在接收到适当的经典信息后执行酉变换。该协议几乎是确定性的，但输出状态受到幅度失真，这降低了协议的保真度。最后一个问题归结为找到一种方法来消除振幅失真因子，以恢复原始量子位。使用了一些策略来提高协议的保真度。我们证明了隐形传态可以通过任意的设置来实现。我们的方法适用于不同的原始未知量子比特的基本数状态。该方案是由线性光学方法实现，并需要一个不可减少的光学元件数量。
2019-06-20 quant-ph
Quantum teleportation protocol with assistant who prepares the amplitude modulated unknown qubits
研究了一种新的利用纠缠混合态实现未知量子比特的量子隐形传态方案。纠缠混合态的相干分量以相同的绝对值但相反的符号值移动被传送的量子比特，因此关于量子比特被移动的量的任何信息都丢失了，尽管这些事件之一肯定发生了。爱丽丝明确区分她的测量结果和鲍勃获得在他的处置状态的一个单光子叠加的两个模式与可控的振幅失真。我们考虑这个协议的实施与第三个参与者离线准备振幅调制的未知量子比特，并把它们交给爱丽丝进行隐形传态。在这种解释中，隐形传态的成功概率取决于未知量子比特振幅的绝对值。特别是，高度不平衡的未知量子比特可以以接近1的成功概率被传送。我们还考虑了一些由接收器解调调幅态的方法，以增加未知量子比特隐形传态的成功概率。
2017-12-12 quant-ph
Virtual Entanglement and Reconciliation Protocols for Quantum Cryptography with Continuous Variables
讨论了使用量子连续变量的量子密钥分发协议。我们表明，这样的协议可以对个人高斯攻击的安全性，无论传输的光线路之间的爱丽丝和鲍勃。这是通过逆转量子传输之后的协调过程来实现的，也就是说，使用Bob的数据而不是Alice的数据来构建密钥。虽然挤压或纠缠可能有助于提高对噪声的抵抗力，但它们并不是协议保持高损失的安全所必需的。因此，这些协议可以非常简单地通过传输相干态和执行零差检测来实现。在这里，我们表明，纠缠仍然起着至关重要的作用，在安全性分析的相干态协议。每一个基于位移高斯态的密码协议都被证明是等价于基于纠缠的协议，即使实际上并不存在纠缠。对于相干态协议，这种等价性甚至在没有压缩的情况下也成立。这种“虚拟”纠缠对于评估这些协议的安全性很重要，因为如果Alice和Bob使用纠缠，它提供了Alice和Bob之间的交互信息的上限。由此产生的安全性标准进行比较，二分高斯变量的可分性标准。看起来安全阈值完全在纠缠区域内。这支持了相干态量子密码可能是无条件安全的想法。
2003-06-20 quant-ph
Deterministic Generation of Large Fock States
我们提出了一个协议，确定性地准备电磁场在一个大光子数的状态。场开始于相干态，通过与一个或几个二能级系统的共振相互作用，它演化成相干位移的Fock态，没有任何后选择。我们证明了该方案的可行性下现实的参数。所提出的方法打开了一扇门，达到Fock态与$n\sim100$和最佳的结晶度以上$70$ %，模糊了宏观和量子态的字段之间的线。
2020-08-25 quant-ph
Wavepacket control and simulation protocol for entangled two-photon-absorption of molecules
量子光谱学提供了经典光无法获得的分子信息，在应用于复杂分子系统时，需要新的计算工具。介绍了两种计算方法，研究了分子核波包动力学与纠缠光子对相互作用产生的纠缠双光子吸收信号。第一种方法是在由两个光-物质相互作用时间定义的时间网格中对跃迁路径进行求和，并伴有量子光的场关联函数。该信号通过对纠缠光子态的两次分布特性进行平均而获得。另一个协议涉及施密特分解的纠缠光，并要求总结施密特模式。我们在位移谐振子模型中演示了如何利用光子纠缠来控制和操纵双光子激发的核波包。
2021-09-11 physics.chem-ph quant-ph
Optimal Encoding Capacity of a Linear Optical Quantum Channel
在这里，我们研究了量子信道的容量，假设线性光学编码，作为可用光子和光学模式的函数。首先，我们观察到，通过不将自己限制在轨道编码的量子位基础上，可以实现实质性的改进。然后，我们推导出一般信道容量的解析公式，并表明这种容量是在不需要使用可扩展的通用量子计算通常需要的纠缠操作的情况下实现的，例如KLM测量辅助变换。作为一个例子，我们提供了一个显式编码方案，使用标准密集编码所需的资源，使用两个双轨量子位（4种模式中的2个光子）。在这种情况下，我们的协议编码一个额外的信息位。对于较大的系统，预期会有更大的增益。
2015-08-10 cs.IT math.IT quant-ph
Implementation of quantum teleportation protocol by superposition of displacement operators with absolute equal but opposite in sign amplitudes
考虑了一种新的利用模等振幅相反的位移算符叠加实现未知量子比特的量子隐形传态方案。利用具有小振幅相干分量的纠缠混合态作为量子信道。量子信道的相干分量以相同的绝对值但相反的符号值移动传送的量子比特，使得关于量子比特被移动的量的任何信息都丢失了，尽管这些事件之一肯定已经发生。爱丽丝明确区分了她的测量结果，鲍勃在两种模式的叠加态中获得了单光子的两种状态。由于位移算符的叠加是非幺正的，因此协议的成功概率取决于量子比特的振幅参数。值得注意的是，通过对未知量子比特和经典信息比特进行初始幅度调制，可以使隐形传态的成功概率对于某些振幅值任意高，以便Bob识别状态。该方案采用线性光学方法实现，无需光子数分辨测量。
2017-08-29 quant-ph
Remote Gottesman-Kitaev-Preskill Entanglement Generation between Trapped Ions
School of Mathematical and Physical Sciences, Keio University（庆应义塾大学数理科学学院）；Department of Electronics and Electrical Engineering, Keio University（庆应义塾大学电子电气工程系）；Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology (NICT)（信息通信研究机构高级ICT研究所）
该研究提出一种预示式协议，利用囚禁离子的运动模式与光子接口，实现远程GKP量子比特间的纠缠生成，在实际场景中可实现超95%的逻辑贝尔对保真度，结合了已验证的实验操作。
2026-10-16 quant-ph
The Category of Linear Optical Quantum Computing
本文回顾了光子电路产生的计算模型，包括光子在单个时间仓中穿过的边缘和理想化无损分束器和移相器给出的顶点。电路模型被抽象为多模光子玻色Fock空间上酉矩阵的对称monoidal范畴的表示。一个图形语言，旨在帮助理解和发展的光子算法，封装的类别属性，这种表示。作为形式主义的演示，玻色子采样方案和协议的Knill，Laflamme和Milburn的单轨光子计算机上开发的，并基于宇称的qudit模型进行了研究。
2022-11-24 quant-ph
CV QKD with discretized modulations in the strong noise regime
我们考虑一般家庭的量子密钥分发（QKD）协议利用位移热态离散调制。分离高斯信道和非高斯分布的影响，我们研究了密钥生成速率对调制幅度（调制信号的强度）的依赖关系。我们表明，在强信号的限制下，量子密钥分配是不可能的：从一个有效的窃听者的角度来看，传输状态的系综是有效的经典。这构成了对有限长度QKD协议性能的量子校正。我们证明，两个制度必须区分：弱和强的热噪声。在强噪声情况下，安全边界主要由弱信号极限确定。然而，当噪声较弱时，只有当信号强度超过某个临界值时，QKD才可能成为可能。
2019-09-16 quant-ph
Quantum computational resources and validation protocols for a three-mode non-Gaussian trilinear Hamiltonian
Quantum Technology Lab, Dipartimento di Fisica Aldo Pontremoli, Università degli Studi di Milano（米兰大学阿尔多·蓬特莫利物理系量子技术实验室）；Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2), Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学微技术与纳米科学系）
针对超导平台实现的三模非高斯三线性哈密顿量，理论分析其产生的多体纠缠与Wigner负性资源，并提出无需完整Wigner重建的高效实验验证协议。
2026-09-10 quant-ph
Dissipative phonon Fock state production in strong nonlinear optomechanics
提出了一种确定性耗散方案，用于在非线性量子光机械器件中制备声子Fock态。该系统是由一个机械模式通过辐射压力与光场相互作用，而光模式是激光驱动的解决蓝边带制度。为了使我们的结果易于处理，我们已经切换到一个相互作用的图片在一个位移的基础上，有效的哈密顿量表现出选择性的光子-声子相互作用明确。在适当的参数调整后，类似于腔冷却方案，量子演化允许通过将光学激发动态地导向目标声子状态来将机械自由度转向所需的Fock状态。数值结果，包括退相干的机械和光学自由度，显示出相当强大的良好和坏腔制度的结晶度超过$95\%$。最后，表征所实现的非经典性，以及我们的协议在实验参数下的局限性和可行性，也进行了分析。
2019-01-31 quant-ph
Multi-photon state engineering by heralded interference between single photons and coherent states
我们发展了一种利用量子催化通过相干态和Fock态之间的干涉产生多光子非经典态的技术。通过调制相干场强度，催化剂光子的数量和它们干涉的分束器的比率，可以产生广泛的非经典现象，包括高达1.25 dB的压缩，反和超聚束光子统计和状态，表现出超过90%的保真度位移相干叠加态。我们进行量子催化实验，显示到非经典制度的可调性。我们的协议不受弱非线性的限制，而弱非线性是大多数已知的制备多光子非经典态的策略的基础。该协议的连续迭代可以直接控制Fock基中高阶项的权重，为量子计算、通信和计量学中应用的“设计者”多光子态的有条件制备铺平了道路。
2012-11-01 quant-ph
Quantum teleportation with a quantum dot single photon source
报道了利用半导体单光子源实现量子隐形传态的实验研究。两个量子比特，一个目标和一个辅助，每个定义由一个光子占据两个光学模式（双轨量子比特），由单光子源独立产生。在测量来自不同量子位的两种模式并进行后选择时，发现剩余两种模式的状态再现了目标量子位的状态。特别地，目标量子比特模式之间的相干性在很大程度上被转移到输出模式。观测到的保真度为80%，这一数字可以通过来自源的连续光子之间的剩余可分辨性来定量解释。这种隐形传态方案的一个改进版本使用了更多的辅助器，是最近KLM提出的高效线性光学量子计算\cite{ref:klm}的基石。
2003-07-15 quant-ph
Entanglement distribution via satellite: an evaluation of competing protocols assuming realistic free-space optical channels
Centre for Quantum Computation and Communication Technology, School of Mathematics and Physics, University of Queensland（昆士兰大学数学与物理学院量子计算与通信技术中心）
本文评估了基于卫星的纠缠分发协议，在现实自由空间光学信道条件下，比较了不同网络拓扑和方案的性能，发现三卫星网络中分布式NLA方案最优，地面-卫星-地面网络中通过中央卫星分发DV资源最优。
2026-02-01 quant-ph
Classical light steering leading to quantum-like security
我们展示了如何单系统转向可以表现出的经典光，一个功能起源于叠加在经典光学，也使纠缠和贝尔违反经典光束。单系统转向是量子域中爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）转向的时间模拟，能够控制远程系统的状态，因此可以连接到两个远程方之间的密钥生成的安全性。当在两个不同的时间进行位移宇称测量时，我们推导出了单模相干态的转向准则。利用经典相空间中的细粒度不确定性关系，计算了Bennett-Barnard 1984（BB84）协议在高斯克隆攻击下的安全界，得到了一个理想的类量子密钥速率.
2016-06-27 quant-ph
Deterministic Quantum Phase Estimation with Linear Circuit Complexity in a Photonic System
Indian Institute of Science（印度科学研究所）
研究针对特定酉算子，提出将量子相位估计电路复杂度从\(\mathcal{O}(n^2)\)降至\(\mathcal{O}(n)\)的算法，在四量子比特光子系统实现，相比以往方案更具确定性且可扩展到高维酉算子。
2026-07-16 quant-ph
Non-Gaussian state preparation and enhancement using weak-value amplification
通过弱值放大技术实现非高斯态的制备与增强，支持可调制非高斯态的条件生成。
2025-12-25 quant-ph
Squeezing-Enhanced Rotational Doppler Metrology
Basque Center for Applied Mathematics (BCAM)（巴斯克应用数学中心）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）；EHU Quantum Center, University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学EHU量子中心）；Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-UPV/EHU（材料物理中心，西班牙国家研究委员会-巴斯克大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克科学基金会）；Department of Physics, University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学物理系）
本研究提出一种基于量子 squeezing 和位移的连续变量协议，利用旋转多普勒效应实现对旋转表面角速度的高精度测量，并在噪声环境下保持优于经典方法的性能。
2026-10-01 quant-ph
Generating Fock state exceeding 10000 excitations with near unit fidelity by adaptive generalized-parity measurement
School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院）
提出一种自适应广义宇称测量协议，通过重复测量辅助量子比特并自适应更新测量间隔，将大相干态转换为光子数高达10^4的大Fock态，平均保真度约80%，且高保真度概率约35%。
2026-07-07 quant-ph
Long-distance continuous-variable quantum key distribution using separable Gaussian states
连续变量量子密钥分发（CVQKD）被认为是一种安全通信的经典密码学的替代方案。然而，它的传输距离仅限于大城市地区，因为它受到信道过量噪声和损耗的影响。在本文中，我们提出了一个方案，实现长距离CVQKD使用可分离的高斯态。这种可调谐QKD协议需要可分离的高斯态，这些高斯态被压缩和移位，以及经典通信和可用的线性光学元件的帮助。该协议起源于一个模式和用于分配的辅助模式的纠缠，该纠缠首先被本地相关噪声破坏，随后通过辅助模式与第二远距离可分离相关模式的干涉而恢复。位移矩阵由两个六维向量组成，并最终由三方系统的可分性确定。辅助系统与Alice和Bob的系统之间的可分离性减轻了敌人的窃听，导致容忍更高的多余噪声并实现更长的传输距离。
2018-12-04 physics.comp-ph quant-ph
Quantum coherence of a long-lifetime exciton-polariton condensate
本文通过最小化长寿命激子-极化激元凝聚体与激子库的相互作用，并结合实验相空间数据与位移热态模型，证明空间分离可在阈值以上增强最大量子相干性，为混合量子器件应用提供基础。
2024-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heisenberg-Limited Quantum Lidar for Joint Range and Velocity Estimation
提出利用脉冲位移压缩光与零差检测联合估计目标距离和速度的量子激光雷达协议，可同时达到海森堡极限，并在损失、失谐及强经典背景下保持显著量子优势。
2025-01-08 physics.optics quant-ph
CV-QKD with noisy coherent states and realistic displacement receivers
QuIIN - Quantum Industrial Innovation（QuIIN——量子工业创新中心）；Centro de Competência EMBRAPII CIMATEC（EMBRAPII CIMATEC 竞争力中心）；SENAI CIMATEC（巴西国家工业培训服务中心CIMATEC中心）
本文提出一种基于带噪声相干态和位移接收机的CV-QKD协议，开发了参数估计策略，分析了安全性，并证明位移接收机在实验相关区域优于零差检测。
2026-10-08 quant-ph
Compression for quantum population coding
我们研究了n个量子系统的压缩，每个量子系统都是在同一个状态下制备的，属于一个给定的参数化量子态族。对于一个具有f个独立参数的状态族，我们设计了一个渐近忠实的协议，该协议需要大小为（f/2）log（n）的混合存储器，包括量子位和经典位。我们的建设使用的量子版本的本地渐近正态性，并作为一个中间步骤，解决了问题的压缩位移热态的n个相同的准备模式。在这两种情况下，我们证明了（f/2）log（n）是实现渐近忠实所需的最小内存量。此外，我们还分析了有多少内存需要量子化。我们发现，量子比特和经典比特之间的比例可以任意小，但不能达到零：除非所有的量子态在家庭交换，没有协议只使用经典比特可以是忠实的，即使它使用了任意大量的经典比特。
2019-01-26 cs.IT math.IT quant-ph
No real advantage of photon subtraction and displacement in continuous variable measurement device independent quantum key distribution
本文批判性分析了单光子减除和位移操作对连续变量测量设备无关量子密钥分发性能的提升作用，发现两者均无实质益处，并呼吁重新审视非高斯操作在量子信息协议中的效用。
2024-06-06 quant-ph
Operational Collapse Region in Repeaterless Loss-Dephasing Quantum Channels
Informatics Institute Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学信息学研究所）；Qready Quantum Technologies ITU ARI Teknokent（ITU ARI科技园Qready量子技术）
研究电信C波段光纤链路中双轨偏振纠缠退化，通过评估无条件对数负性与后选择隐形传态保真度，确定“操作坍缩区域”，揭示其宽度对相位噪声率非单调依赖，为量子通信链路设计提供指导。
2026-07-09 quant-ph
Composable free-space continuous-variable quantum key distribution using discrete modulation
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-阿列克桑德大学）
本文提出一种适用于城市大气通道的连续变量量子密钥分发系统，采用偏振编码应对非双折射湍流大气，实现有限尺寸 regime 下的可组合安全性，通过新型安全证明计算密钥率，结合QRNG、纠错和隐私放大提取密钥。
2024-10-16 quant-ph
Demonstration of microwave single-shot quantum key distribution
针对经典加密面临量子计算威胁的问题，提出基于位移压缩微波态的连续变量QKD方案，用超导器件实现单次检测，验证无条件安全性，证明现有技术可实现短距离露天及长距离低温下的安全微波量子通信。
2023-11-18 quant-ph
Deterministic quantum teleportation of photonic quantum bits by a hybrid technique
量子隐形传态允许将任意的、原则上未知的量子态从发送者传送到空间上遥远的接收者，接收者共享纠缠态并且可以经典地通信。它是许多复杂的量子通信和计算协议的本质。为了在这些方案中实现飞行量子比特，光子是最佳选择，然而，由于实验效率低下和限制，隐形传态光子量子比特受到限制。主要缺点是线性光学贝尔测量的根本概率性质，以及当探测器无法解析光子数时需要破坏传送的量子位或衰减输入的量子位。在这里，我们实验上实现了光子量子比特的完全确定的、无条件的量子隐形传态。关键要素是利用“混合”技术：连续变量（CV）隐形传态的离散变量，光子量子比特。通过优化调谐接收器的前馈增益，CV传送器充当纯损耗通道，而基于单光子的输入双轨编码量子位表示针对振幅阻尼的量子错误检测码，因此对于大多数传送事件保持完全完整。这使得即使在不完美的CV纠缠态下也可以进行忠实的量子比特传输：对于四个不同的量子比特，总的传输概率范围从0.79到0.82，所有这些都超过了经典的隐形传态极限。此外，即使在相对较低的纠缠水平下，量子比特的传送也比以前的实验更有效，尽管是后选择性的（只考虑量子比特子空间），保真度与以前报道的值相当。
2014-02-20 quant-ph
Room temperature caesium quantum memory for quantum information applications
量子存储器是量子信息网络的关键部件。它们按需存储和检索信息的能力使重复直到成功的战略具有可扩展性。热碱金属蒸气是实现这种存储器的有趣候选者，这要归功于它们的长存储时间和实验简单性。利用拉曼协议的操作实现了高时间带宽产品，这允许经由基于存储器的时间复用对概率操作的量子门进行多次同步试验。这使得拉曼存储器成为一种有前途的工具，其宽光谱带宽便于与其他光子基元（如单光子源）直接接口。在这里，这样一个光-物质界面是在温暖的铯蒸气中实现的。首先，我们研究了偏振编码信息在存储器中的存储。当在偏振干涉仪内的双轨配置中操作拉曼存储器时，可以实现对明亮相干态输入信号的高质量偏振保持。第二，将预示的单光子存储在存储器中。为此，存储器通过源预示事件的前馈按需操作，这是关键的技术能力。在存储之前，在自发参数下转换源中产生单光子，其定制设计在光谱上将光子定制到存储器接受线。存储的单光子的忠实检索被发现是目前有限的存储器中的噪声，在存储器输出的信噪比为0.3。然而，通过测量信号的光子统计，在取回的光中观察到输入的量子性质的明显影响。最后，详细研究了记忆噪声过程。四波混频噪声被确定为拉曼存储器的唯一重要噪声源。
2017-06-04 quant-ph
Robust quantum network architectures and topologies for entanglement distribution
纠缠分布是实现量子隐形传态、量子密钥分发和分布式量子计算等重要量子信息处理和计算任务的前提。在这项工作中，我们专注于基于光量子技术的二维量子网络，使用双轨光子量子比特构建故障安全的量子互联网。我们使用Bravais晶格拓扑布局了一个量子网络架构，用于遥远各方之间的纠缠分配，其技术约束是配备量子存储器的量子中继器不容易访问。我们提供了一个强大的协议，同时在这个网络上的两个遥远的团体之间的纠缠分布。我们还讨论了一个基于存储器的量子网络架构，可以在具有任意拓扑结构的网络上实现。我们研究了具有蝴蝶结格和阿基米德格拓扑结构的网络，并使用渗流理论来量化网络的鲁棒性。特别是，我们提供的光学介质的损失参数，只依赖于网络的拓扑结构和量化的鲁棒性的网络对间歇性的光子损失和间歇性故障的节点上的优点的数字。这些品质因数可用于比较不同网络拓扑的鲁棒性，以确定给定现实场景中的最佳拓扑，这对于实现量子互联网至关重要。
2018-02-01 quant-ph
