Minimum resources for versatile continuous variable entanglement in integrated nonlinear waveguides
在最近的一篇论文[Phys. Rev. A {\bf 96},053822(2017)]中,我们提出了一种基于一对倏逝耦合非线性$χ^{(2)}$波导中的简并下转换来产生亮量子态的二分和四分连续变量纠缠的策略。在这里,我们表明,获得这些功能所需的资源可以通过利用二次谐波产生的制度进行优化:泵浦光束之间的耗尽和耦合的组合确实提供了所有必要的波长和适当的相位失配沿传播。因此,我们的设备纠缠的两个基本的经典输入字段没有任何谐波辅助的参与。取决于传播距离,所产生的谐波在明亮或真空模式中纠缠。我们还证明了双色二体和四体纠缠的相互作用模式。所提出的器件代表了连续可变集成量子光学的提升,因为它能够以非常简单的方案实现宽范围的量子效应,这优化了资源,并且可以很容易地用当前技术实现。
2018-09-05 quant-ph
Generation of Scalable Genuine Multipartite Gaussian Entanglement with a Parametric Amplifier Network
本文提出利用参量放大器网络生成可扩展的真正多体连续变量光纠缠态,并通过PPT判据和α-形成纠缠验证了四体、六体、八体纠缠及向任意2N方的可扩展性。
2024-09-04 quant-ph
Entanglement of spin waves among four quantum memories
量子网络由量子节点组成,它们通过量子信道进行相干交互,并开辟了广阔的科学前沿。例如,量子网络可以作为连接量子处理器进行计算和通信的“网络”,也可以作为研究量子临界现象的“模拟器”,量子临界现象是由通道介导的节点之间的相互作用引起的。量子网络的物理实现通常需要能够在多个量子存储器中生成和存储纠缠态的动力学系统,并且能够将存储的纠缠有效地传输到量子信道中以用于跨网络分发。虽然这种能力已经被证明用于各种双边系统(即,N=2量子系统),迄今为止还没有实现N > 2的纠缠态用于量子互连,该量子互连将存储在量子存储器中的多体纠缠相干地“时钟”到量子信道。在这里,我们展示了高保真度测量引起的纠缠存储在四个原子的存储器;用户控制,相干转移的原子纠缠到四个光子量子信道;和充分的四方纠缠的量子不确定性关系的表征。因此,我们的工作提供了一个重要的工具,在量子网络的多体纠缠分布。
2010-07-09 quant-ph
Emission of OAM entangled photon pairs in a nonlinear ring fiber utilizing spontaneous parametric down-conversion
我们提出在热致非线性极化石英光纤中通过自发参量下转换产生光子对。光子直接在光学角动量的本征态中产生。一对光子可以在这些状态以及频率上纠缠。我们确定合适的空间和偏振模式,提供一个有效的非线性相互作用。通过改变抽运光场的性质,可以得到窄带和宽带下转换光场。
2014-09-30 physics.optics quant-ph
Comment on ``Manipulating the frequency entangled states by an acoutic-optical modulator''
最近的一篇理论论文[1]提出了一种利用声光调制器进行纠缠交换的方案,而不需要Bell态测量。在这篇评论中,我们证明了这个提议是有缺陷的,没有测量就不会发生纠缠交换。
2000-11-08 quant-ph
Remote spectral measurement using entangled photons
利用自发参量下转换(SPDC)产生的双光子态的频率关系,阐述了一种新型远距离光谱仪的工作原理。借助局部扫描单色仪,可以以预期的高分辨率表征远程位置处的光学元件(或大气)的光谱透射函数的宽波长范围。
2004-07-20 quant-ph
Using Entangled Generalized Coherent States for Photonic Quantum Metrology
本文提出在光子量子计量学中引入纠缠广义相干态(EGCS)以改进参数估计,该方案展现出超越经典和海森堡极限的灵敏度,优于纠缠相干态和NOON态,并给出了实验生成该态的方案。
2023-05-17 quant-ph
Schemes for quantum entanglement concentration of two unknown partially entangled states with cross-Kerr nonlinearity
我们提出了一个实用的方案来集中一对未知的部分纠缠Bell态和三光子W态的交叉Kerr非线性纠缠。在该方案中,利用局域操作和经典通信,分离的两方可以从两个先前共享的部分纠缠光子对中获得一个最大纠缠光子对,而分离的三方可以从两个相同的部分纠缠三光子W态中获得一个最大纠缠三光子W态和一个最大纠缠团簇态,并具有一定的成功概率.最后讨论了误差源和退相干对方案的影响。该系统结构简单,仅使用了一些线性光学元件和交叉克尔介质,大大简化了实验实现。这些方案在现有的实验技术条件下是可行的
2014-03-20 quant-ph
A polarization maintaining scheme for 1.5 μm polarization entangled photon pair generation in optical fibers
本文利用一根商用保偏光纤和一个带保偏光纤尾纤的偏振分/合束器组成的保偏全光纤环,在实验上实现了1.5 μm偏振纠缠光子对的产生。进行量子态层析测量以分析所产生的量子态的纠缠特性。在实验中,我们得到了纠缠保真度为0.97 ± 0.03,纯度为0.94 ± 0.03的偏振纠缠Bell态,证明了该方案可以实现量子通信和量子信息应用中所需要的偏振保持纠缠光子对的产生.
2013-07-27 quant-ph
Toward A Reconfigurable Quantum Network Enabled by a Broadband Entangled Source
我们提出了一个可重构的纠缠分布方案,利用极化光纤为基础的宽带偏振纠缠光子对和密集波分复用源的原理验证实验演示。可以利用纠缠源的大带宽(> 90 nm,中心在1555 nm)和高度光谱相关的性质,以允许在与标准200 GHz ITU网格对准时产生多于25个频率共轭纠缠对。在这项工作中,三个频率共轭纠缠对被用来演示量子密钥分发,与波长选择切换手动完成。纠缠对在40公里的实际光纤上传输,估计每一方的安全密钥速率高达20比特/秒。
2019-01-17 quant-ph
Quantum multiparameter metrology with generalized entangled coherent state
提出了一种广义纠缠相干态,并将其应用于多臂光干涉仪中,实现了多个相位的估计。我们得到的量子Cramer-Rao界限的线性和非线性参数化协议。通过分析,我们发现,利用同时估计,这种广义形式的ECS比广义NOON态[Phys. Rev. Lett. \textbf{111},070403(2013)]。此外,与独立估计相比,线性和非线性协议具有相同的优势,在与参数的数量的关系。
2016-02-03 quant-ph
Photon Pair Source based on PPLN-Waveguides for Entangled Two-Photon Absorption
本文研制并表征了一种基于周期性极化铌酸锂波导的超亮纠缠光子对源,并通过CdSe/ZnS量子点溶液的纠缠双光子吸收实验验证了其在低功率荧光成像中的适用性。
2023-09-22 quant-ph
Entangling two distant non-interacting microwave modes
我们提出了一个协议,能够准备两个远程和最初不相关的微波模式在纠缠定态,这是可证明的,只使用本地光学零差测量。该协议是连续变量纠缠交换的扩展,并利用两个混合四分光机电系统,其中纳米机械谐振器作为量子接口,能够纠缠光场和微波场。所提出的协议允许规避与微波光子相对于热噪声的脆弱性相关的问题,并且可以代表用于实现连接远程固态和超导量子位的量子网络的基本工具,这些量子位通常用微波场操纵。对光学模式的验证测量保证了纠缠交换的成功,而不需要对远距离微波场进行显式测量。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Teleportation and Bell's Inequality Using Single-Particle Entanglement
用单光子照射分束器可以产生单粒子纠缠态。利用这种单粒子纠缠态的量子隐形传态可以通过一个简单的装置成功地实现,该装置仅由诸如分束器和移相器之类的线性光学器件组成。将定域性假设应用于单粒子纠缠态会导致贝尔不等式,违反贝尔不等式意味着单粒子的非定域性。
2000-07-28 quant-ph
Improvement on Quantum bidirectional teleportation 2-2 or 2-3 qubit teleportation protocol via 6-qubit entangled state
最近,Ri-Gui Zhou等人[Int. J. Theor. Phys.59,166-172(2020)]提出了一种利用六量子比特纠缠态作为量子信道实现两两和两三量子比特态的双向量子隐形传态的方案。发现Zhou等人计算的内禀效率是不正确的。在这个改进方案中,我们证明了利用优化的量子资源和较少的经典资源,可以实现两两和两三量子比特量子态的双向隐形传态。我们还计算了改进方案的内禀效率,它比周文的方案有很大的提高。此外,我们还讨论了该协议的安全性。
2022-12-07 quant-ph
GHz-Pulsed Source of Entangled Photons for Reconfigurable Quantum Networks
纠缠是量子网络中的通用资源,但纠缠光子源通常是为特定用例定制的。在光子的时间属性的状态调制和可调谐性方面的通用性是超越量子密钥分发的灵活网络架构和密码原语的关键。在这里,我们报告一个灵活的源设计,产生高品质的纠缠在连续波和GHz速率脉冲操作模式。利用现成的光学元件,我们的方法使用基于光纤的Sagnac环来产生在电信波长的偏振纠缠光子,具有高效率和0.99以上的双折射率。在纠缠态产生之前高达GHz的相位调制也可以用于快速纠缠态切换。我们在100 MHz的相位调制,平均保真度为0.95。此外,源60 nm的光谱带宽与完全可重构的波长复用量子网络完全兼容。
2022-01-21 quant-ph
Implementation of a Deutsch-like quantum algorithm utilizing entanglement at the two-qubit level, on an NMR quantum information processor
我们描述了一个最近提出的量子算法的实验实现,涉及量子纠缠在两个量子比特的水平上使用NMR。该算法解决了广义的Deutsch问题,并区分偶数和奇数的功能,使用更少的功能调用比可能的经典。与Deutsch-Jozsa算法和Grover的两位搜索算法不同,这里两个量子位的纠缠态的操纵是必不可少的。
2000-06-22 quant-ph
Quantum gates utilizing dark and bright states in open dissipative cavity QED
本文提出基于单光子与开放耗散纳米腔中量子发射体系综相互作用的量子门形式体系,利用亮暗态动力学操控光子偏振态。
2024-03-15 quant-ph
Eliminating temporal correlation in quantum-dot entangled photon source by quantum interference
半导体量子点作为一种很有前途的固态平台,在量子信息应用中表现出了高偏振纠缠度f \textcompwordmark的确定性光子对产生。然而,由于固有的级联发射的时间相关性,光子不可逆性是有限的,这限制了它们的潜在的可扩展性,多光子实验。本文利用量子干涉将偏振纠缠与时间关联解耦,将多光子纠缠f \textcompwordmark的理想性从$(58.7\pm 2.2)\%$提高到$(75.5\pm 2.0)\%$ .我们的工作为实现量子点的可扩展和高质量的多光子态铺平了道路。
2022-12-26 quant-ph
Deterministic generation of multi-qubit entangled states among distant parties using indefinite causal order
本研究提出一种基于不定因果序框架的协议,通过预共享最大纠缠态和单量子比特操作,在远距离多方间确定性地生成 heralded 的 N 量子比特纠缠态,避免了传统纠缠交换所需的复杂测量,降低了电路复杂性并提升了长距离纠缠生成效率。
2025-05-28 quant-ph
Experimental filtering of two-, four-, and six-photon singlets from single PDC source
不变纠缠态在所有子系统的同时同幺正变换下保持不变。我们实验产生和表征这种不变的两,四,六光子偏振纠缠态。这仅通过对来自单个源的纠缠光子对的多个发射的合适的过滤过程来完成,而没有任何干涉重叠。我们利用玻色发射增强由于不可压缩性得到所需的状态。该设置非常稳定,并提供高干涉对比度。因此,该过程是一个非常有可能的候选人为各种光子演示的量子信息协议。
2009-03-13 quant-ph
An Implementation and Analysis of a Practical Quantum Link Architecture Utilizing Entangled Photon Sources
本文针对MSM量子链路架构缺乏实现细节的问题,利用QuISP仿真分析其性能,发现并理论解释了资源增加不提升贝尔对生成速率的饱和效应,为实用化量子网络提供支撑。
2024-05-16 cs.NI quant-ph
Multimode entanglement in coupled cavity arrays
通过数值求解密度矩阵的冯·诺伊曼方程,研究了耦合非线性光学谐振腔的驱动耗散阵列。我们证明了在非线性比损耗小得多的极限下也可以产生多光子的量子关联态,这与通常的预期相反。在这种情况下,量子关联产生于系统在希尔伯特空间中可以遵循的不同路径之间的干涉,以在相干驱动场的作用下达到其稳态。我们的特点,特别是两个系统:一个线性链的三个耦合腔和一个阵列的八个耦合腔。我们证明了一个参数范围的存在,系统发射的光子连续变量的二部和四部纠缠,在第一和第二系统的情况下,分别。这种纠缠被证明是生存的纯退相的现实率,并打开了一个新的视角,实现量子模拟器或纠缠光子源,而不具有挑战性的要求强光学非线性。
2013-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Source-independent quantum secret sharing with entangled photon pair networks
针对量子网络中多体纠缠态分发的挑战,提出一种利用纠缠光子对和后匹配方法的源无关量子秘密共享协议,其密钥率几乎与参与者数量无关,并具备针对内外窃听者的无条件安全性。
2024-07-23 quant-ph
Minimizing back-action through entangled measurements
当一个可观测量在一个演化的相干量子系统上被测量两次时,第一次测量通常会改变第二次测量的统计数据,这被称为测量反作用。我们介绍,并推动其理论和实验极限,一种新的方法的反作用逃避,从而纠缠集体测量上的几个副本的系统进行。这种方法的灵感来自于为测量量子功的问题而设计的类似想法[Perarnau-Llobet \textit{et al} .,(https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.070601)物理学评论快报。\textbf{118},070601(2017)]。通过利用纠缠作为一种资源,我们表明,与以前的所有方案相比,反作用可以被极大地抑制。重要的是,在高度一致的过程中可以消除反作用。
2020-11-18 quant-ph
Two Polarization Entangled Sources from the Same Semiconductor Chip
在单片芯片上产生光子的非经典态,如偏振纠缠态,是实现量子计算和量子密钥分发等光量子信息处理的重要一步。在这里,我们展示了两个偏振纠缠光子源在一个单片半导体波导。第一个源是通过同时利用两个自发参量下转换(SPDC)过程,即0型和I型SPDC过程。该芯片还可以通过II型SPDC过程产生偏振纠缠光子,从而能够在同一设备中产生共偏振和交叉偏振纠缠光子。在这两种情况下,偏振纠缠直接在芯片上产生,而不使用任何片外补偿,干涉或带通滤波。这使得能够利用相同的泵浦源同时直接地、基于芯片地生成贝尔状态$(|H,H\rangle+|V,V\rangle)/\sqrt{2}$和$(|H,V\rangle+|V,H\rangle)/\sqrt{2}$。此外,基于化合物半导体,该芯片可以直接与自己的泵浦激光器集成。这项技术开创了一个独立的、集成的、电泵浦的、室温偏振纠缠光子源的时代。
2015-11-06 quant-ph
Continuous-variable entanglement of two bright coherent states that never interacted
研究了一对倏逝耦合非线性$χ^{(2)}$波导在简并下转换下亮量子态的连续变量纠缠。我们考虑的情况下,只有能量的非线性产生的字段之间的波导交换,而泵场保持独立地引导在每个原始波导。我们表明,该设备,当操作在耗尽制度,纠缠的两个非相互作用的明亮的泵浦模式,由于非线性级联效应。当适当地设置某些系统参数时,可以产生双色四体纠缠。该器件工作在行波配置中,使得产生的量子光显示出宽光谱。所提出的设备可以很容易地实现与当前的技术,因此代表作为一个很好的候选人源的二分或多分纠缠态的新兴领域的光学连续变量量子信息处理。
2017-11-09 physics.optics quant-ph
Experimental self-testing of entangled states
量子纠缠是量子信息处理的关键资源。纠缠态的设备无关认证是一个长期存在的问题,由此引出了自测试的概念。自我测试的核心目标是在不了解量子系统内部工作原理的情况下验证量子系统的状态和测量,即使所使用的设备不可信任。具体来说,利用贝尔定理,可以对纠缠量子比特的单线态保真度设置边界。在这里,除了这个粗略的估计,我们通过简单地检查测量结果的相关性,实验证明了一个完整的自我测试过程,为各种纯二分纠缠态到四维。我们表明,这种自我测试过程可以证明纠缠态的确切形式,在所有研究的情况下,量子效率高于99.9%,这表明该方法具有优越的完整性和鲁棒性。我们的工作促进了自我测试作为开发量子技术的实用工具。
2018-03-29 quant-ph
Quantum simulation of the generalized-entangled quantum eraser and the related complete complementarity relations
我们利用IBM的量子计算机进行一个完整的量子模拟的光学量子擦除器(QE),利用马赫-曾德尔干涉仪与可变部分偏振分束器(VPPBS)在输入端。使用的VPPBS激励我们引入纠缠量子擦除器,其中的路径信息被删除使用贝尔基测量。我们还研究了波方面的行为,即,量子相干性,以及粒子的特性,代表的可预测性和纠缠,描绘在完全互补关系(CCR)。正如我们在本文中所展示的,VPPBS的使用揭示了QE和CCR的有趣方面。例如,我们可以恢复完整的波的行为的擦除程序,即使我们只有部分知识的路径通过纠缠。
2023-01-26 quant-ph
Arbitrated quantum signature schemes without using entangled states
数字签名是用于证明数字消息或文档的真实性的数学方案。为了实现量子信息的签名,人们提出了一些仲裁量子签名方案。然而,在现有的文献中,仲裁量子签名方案依赖于纠缠。本文提出了两个在签名和验证阶段不使用纠缠态的仲裁量子签名方案。第一个建议方案可以保留现有方案的优点。然后,我们指出,在这个方案和以前的方案中,存在一个问题,鲍勃可以否认签名的完整性。为了克服这个问题,我们构造了另一个仲裁量子签名方案,而不是使用量子纠缠态,而是使用一个公共板。新方案具有三个优点:不使用纠缠态,同时保留了现有方案的优点;签名的完整性可以避免被接收方否认;提高了传输效率,降低了实现的复杂度。此外,我们提出了一种技术,使量子消息可以保持秘密的仲裁的量子签名方案中的仲裁者。
2010-03-11 quant-ph
Entangled in Spacetime
本文基于量子叠加、纠缠与非局域波函数坍缩,分析延迟选择量子擦除实验中测量对粒子行为的逆向影响,揭示量子力学如何调和延迟选择悖论。
2024-09-04 quant-ph
SDQC: Distributed Quantum Computing Architecture Utilizing Entangled Ion Qubit Shuttling
Sungkyunkwan University(成均馆大学);The University of Sydney(悉尼大学)
SDQC通过结合量子比特穿梭与分布式计算,实现高保真度和并行性,以解决大规模囚禁离子量子计算中的错误率与速度问题。
2025-12-02 physics.atom-ph quant-ph
Generation of fully phase controlled two-photon entangled states
University of Sussex(苏塞克斯大学)
利用单个钙离子与光学腔体耦合,实现具有高保真度的完全相位控制的双光子纠缠态生成。
2026-01-23 quant-ph
An entangled-LED driven quantum relay over 1 km
量子密码学允许机密信息在双方之间进行通信,保密性仅由自然法则保证。然而,在量子通信网络上维护有保证的保密性提出了进一步的挑战,因为经典的接收和重发路由节点只能在通信方信任的条件下使用。在这里,我们演示了1公里光纤上的量子中继的操作,该光纤通过利用半导体LED发射的纠缠光子将光子量子比特序列传送到接收器。链路的平均中继保真度为0.90+/-0.03,超过了所使用的状态集的经典界限0.75,并且足够高以允许纠错。从根本上讲,低多光子发射统计和集成潜力的来源提出了一个有吸引力的平台,为未来的量子网络。
2015-06-03 quant-ph
High-fidelity and long-distance entangled-state transfer with Floquet topological edge modes
我们提出了利用周期性驱动(Floquet)超导量子比特链一端出现的边缘态的性质来产生纠缠量子比特。这样的量子位自然地受到系统拓扑的保护,并且通过系统参数的绝热控制来操纵它们是可能的。通过利用Y结几何形状,我们开发了一个协议来执行纠缠量子比特从量子比特链的一端到另一端的高保真传输。我们的量子态传输协议被发现对系统参数的无序和不完美具有鲁棒性。更重要的是,由于所涉及的边缘状态和体状态之间的非零间隙,我们提出的协议在较大的系统尺寸下也表现得非常好,因此原则上允许我们在任意大的距离上传输纠缠态。因此,这项工作表明Floquet拓扑边缘态不仅是足智多谋的实施量子门操作,但也是有用的高保真度和长距离传输的纠缠态沿固态量子比特链。
2019-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering Entangled Schrodinger Cat States of Separated Cavity Modes in Cavity-QED
本研究提出双腔非共振相互作用方案,通过依次送入三个原子并结合条件测量,生成八种纠缠薛定谔猫态,明确了纠缠调控参数区间,并验证了腔态Wigner函数的类罗盘态干涉特性。
2024-03-07 quant-ph
Realizations of Measurement Based Quantum Computing
基于测量的量子计算(MBQC)模型通过在高纠缠多体团簇态上采用投影单量子比特测量和经典前馈实现了普适量子计算。在提高量子计算系统的可扩展性方面的快速进步已经使得能够生成用于在各种平台上实现MBQC的大簇状态。这篇评论集中在三个这样的努力,每一个利用不同的量子计算技术,即,超导量子比特、俘获离子量子比特和压缩光子态。MBQC越来越多地应用于可以产生大纠缠资源态但缺乏执行确定性纠缠门的能力的光学平台。
2021-12-22 quant-ph
Quantum Sensor Miniaturization
利用量子力学纠缠的性质,可以打破由瑞利极限定义的图像分辨率的经典界限。如果纠缠光子被用作信号状态,则最佳可能的分辨率由海森堡极限给出,这一改进与信号中纠缠光子的数量成正比。在本文中,我们提出了一种新的应用纠缠显示,利用可分离的光子成像系统所获得的分辨率可以实现利用纠缠光子的成像系统,但具有较小的孔径的优势,从而导致在一个更小,更轻的系统。这在重量和尺寸起着至关重要作用的卫星成像中特别有价值。
2007-08-24 quant-ph
Coherent feedback control of multipartite quantum entanglement for optical fields
研究了非简并光参量放大器产生的多体纠缠态的相干反馈控制。通过调节CFC环中光学分束器的透射率,可以控制两个以上纠缠光模之间的振幅和相位正交的量子关联特性。得到了利用CFC环增强光场连续变量多体纠缠的物理条件。基于实际系统可行物理参数的数值计算为实验装置的设计提供了直接参考。
2012-01-05 quant-ph
Double Covariance Model for Entangled Quantum States: Gaussian Reduction to Second Order Covariances
Center for Mathematical Modeling in Physics and Cognitive Sciences(物理与认知科学数学建模中心);Institute for Mathematics and Physics, Linnaeus University(林奈大学数学与物理研究所)
该研究聚焦连接经典与量子物理概率形式体系中纠缠态经典概率生成问题,提出双协方差模型,利用高斯过程性质将其约简到二阶统计量,简化并推广了构造,阐明了并发度的经典概率意义。
2026-07-15 quant-ph
Entanglement-verified time distribution in a metropolitan network
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Ericsson AB(爱立信公司)
本文通过量子点生成的纠缠光子对,在斯德哥尔摩都市光纤网络中实现高精度时间同步,验证了纠缠光子的时间关联性,并展示了其在安全时间同步和量子密钥分发中的应用潜力。
2025-04-01 quant-ph
Enhanced Two-Way Teleportation of Entangled States with Six-Qubit Cluster State
本文提出基于六量子比特簇态的双向隐形传态协议,通过贝尔测量实现两方未知双量子比特态交换,无需CNOT和辅助量子比特,仿真验证了高保真度和资源效率优势。
2025-02-08 quant-ph
Cutting a Wire with Non-Maximally Entangled States
本文研究量子线切割中最大纠缠资源需求与指数采样开销问题,提出利用纯非最大纠缠态的线切割方法,并证明其可达到最优采样开销。
2024-03-20 quant-ph
Pump-shaping of non-collinear and non-degenerate entangled photons
自由空间量子密钥分发作为远距离量子通信的主要平台正受到越来越多的关注。然而,量子相关性的敏感性引起的湍流大气链路的散射限制了这样的系统的性能。最近,已经证明了补偿纠缠光子散射的方法,允许实时优化它们的量子相关性。在这封信中,我们演示了使用波前整形补偿非共线和非简并纠缠光子的散射。这些结果表明,波前整形方案的协议,利用大带宽和发射角的纠缠光子的适用性。
2020-09-30 physics.optics quant-ph
Maximal Quantum Violation of the CGLMP Inequality on Its Both Sides
利用Bell算子方法研究了$d$维CGLMP不等式的两边的最大破坏.结果表明,随着维数的增加,最大违反有一个减速增加,并趋于无穷大的有限值。给出的数值最大为正最大违规$d=10^6$,最大为负最大违规$d=2\times 10^5$。与直觉相反的是,负最大违反倾向于比正最大违反稍强。利用冯诺伊曼熵定义的纠缠度,我们进一步给出了这些最大违反所对应的态,并与最大纠缠态进行了比较。结果表明,随着维数的增加,它们的纠缠度趋于某一非极大值。
2008-09-08 quant-ph
Effect of source statistics on utilizing photon entanglement in quantum key distribution
提出了一种纠缠源质量评价的工作流程。基于理论模型和实验数据得到的量子态密度矩阵,对量子密钥分发协议中量子纠缠源的潜在性能进行了估计。该工作流程展示了连续泵浦自发参量下转换(SPDC)源,其中它突出了纠缠对产生速率和纠缠质量之间的权衡所产生的量子态的多光子性质。我们采用这种表征技术表明,由于固有的多光子贡献,下转换光子对的安全密钥速率被限制为每个检测窗口0.029位。我们还报告说,存在一个连续波下转换源的最佳增益。我们找到了从SPDC源中提取的安全密钥速率的一个界,并与量子点等完全单对量子态进行了比较。
2021-04-26 quant-ph
Two-photon diffraction and quantum lithography
我们报告的量子光刻原理验证的实验演示。利用双光子态的纠缠特性,实验结果将经典衍射极限提高了一倍。这是一种量子力学双光子现象,但并不违反不确定原理。
2001-03-08 quant-ph
Entanglement Distillation between Solid-State Quantum Network Nodes
未来量子网络的潜在影响取决于网络节点之间共享的高质量量子纠缠。不确定的现实世界的不完美性需要通过本地量子操作来改善远程纠缠。在这里,我们实现纠缠蒸馏的量子网络的原始远程电子核两量子比特节点。我们证明了通过单光子介导的电子纠缠和核自旋中的强大存储,预示着远程纠缠态的两个副本的产生。在应用局部双量子比特门之后,单次测量预示着纠缠态的蒸馏,其保真度增加,可供进一步使用。此外,与以前的双光子介导方案相比,这种蒸馏协议显着加快了纠缠的产生。这里展示的生成,存储和处理纠缠态的关键组合打开了在扩展量子网络上探索和利用多粒子纠缠的大门。
2017-03-09 quant-ph
High-Fidelity Teleportation of Continuous-Variable Quantum States Via Non-Ideal Qutrit Entangled Resources
Shahid Bahonar University of Kerman(克尔曼沙赫德巴康纳尔大学);Sharif University of Technology(谢里夫理工大学)
研究利用三量子比特纠缠资源在现实噪声影响下进行连续变量量子隐形传态,结果表明该方案在理想和噪声条件下均表现良好,能以合理成功率实现高保真隐形传态。
2026-07-07 physics.optics quant-ph
Simple Proof of Security of the multiparty Prepare and Measure QKD
迄今为止,大部分研究集中在双方之间的量子密钥分发(QKD)。一般来说,针对多方场景提出的QKD协议通常涉及最大纠缠态的使用,例如GHZ,这在实践中实现起来具有挑战性。本文研究了利用量子密钥分发实现多方通信的准备和测试方案。具有制备和测量单个量子比特状态的能力就足够了。利用著名的量子纠错和纠缠纯化技术证明了多方制备和测量QKD的安全性。我们首先建立基于纠缠的版本的安全性,并通过一系列的简化来达到我们的量子密钥分配的等效多方准备和测量版本。在GHZ的基础上,结合FTQC和经典统计,建立了基于多方纠缠的版本的安全性证明。然后通过等价性证明了多方验证测量QKD的条件安全性。
2022-04-11 quant-ph
Divergence-free approach for obtaining decompositions of quantum-optical processes
将量子信道应用于最大纠缠态的一个子系统,并利用信道-态同构,可以得到量子信道的算符和表示。然而,对于连续变量系统,这样的方案包含自然的分歧,因为最大纠缠态是不明确的。我们介绍了一种方法,避免这种分歧,利用纠缠(压缩)状态,然后采取限制任意大压缩。使用这种方法,我们推导出一个运营商的总和表示所有的单模玻色子高斯信道的一个独特的功能是,量子限制和噪声信道被平等对待。这种技术有利于证明,在其各自的纠缠打破阈值,在过完备相干态的基础上获得的高斯信道的秩一克劳斯分解,是唯一的。该方法可应用于连续可变信道的仿真。
2018-06-25 quant-ph
Entanglement-Seeded-Dual Optical Parametric Amplification: Applications to Quantum Communication, Imaging, and Metrology
光学参量放大器(OPA)的研究已经成功地描述和产生用于诸如量子精密测量和量子光刻等领域的非经典光[Agarwal等人,J. Opt. Soc. Am. B,24,2(2007)]。在本文中,我们提出了一种利用纠缠态输入的OPA方案的理论。该方案涉及两个相同的OPA,并将最大路径纠缠的N 00 N态作为种子(|2,0>+|0,2>)/sqrt{2}。受激放大导致输出态的几率幅依赖于每个模中的光子数,这与双模压缩真空有很大的不同。输出包含一族可直接应用于量子密钥分发的纠缠态。特定的输出状态允许预先创建N=4 N 00 N状态,其可以用于量子光刻,以写入亚瑞利条纹图案,以及用于量子干涉测量,以实现海森堡限制的相位测量灵敏度。
2008-04-10 quant-ph
Enhanced Precision in Entangled Quantum Clocks with Phase Estimation Algorithm
Chonnam National University(全南国立大学)
本文提出一种结合量子相位估计算法的增强型纠缠量子钟协议,通过高纠缠多钟态直接估计未知相位的 proper-time 差异,突破标准投影噪声限制,扩展了原始 EQC 框架。
2026-09-18 gr-qc quant-ph
Polarization-entangled photon pairs generation from a single lithium niobate waveguide with single poling period
本研究针对大失谐偏振纠缠光子对生成需复杂相位匹配补偿的问题,提出基于单极化周期薄膜铌酸锂波导的0型SPDC方案,可实现简并与高失谐纠缠光子对及片上时间补偿,为集成量子光子电路提供紧凑可扩展方案。
2024-10-30 physics.optics quant-ph