Interference and complementarity for two-photon hybrid entangled states
在这项工作中，我们产生了双光子混合纠缠态（HES），其中一个光子的偏振与第二个光子的横向空间自由度纠缠。光子对是在偏振纠缠态中通过参量下转换产生的。双折射双缝耦合这些光子的偏振和空间自由度，最后，合适的空间和偏振投影生成HES。我们调查的双光子混合干涉的一些有趣的方面，并提出这项研究的背景下，存在的单光子和双光子干涉图案的活力之间的互补关系。
2010-09-21 quant-ph
Mechanism of interaction of discrete and continuous variable states for efficient generation of hybrid entangled states
我们发展了实现离散变量（单光子）和连续变量态（相干态）之间混合纠缠的理论。高透射分束器（HTBS）用于成分的相互作用。产生混合纠缠态的机制是基于离散变量态在绝对值相等但符号相反的位移幅度上由相干分量同时位移，以这种方式，所有关于位移幅度的信息都随着辅助模式中光子的后续登记而丢失。找到了平衡混合纠缠态产生的条件。我们的方法遵循Nat. Photonics 8，570-574（2014）中实验证明的路线。
2018-05-19 quant-ph
Quantum nonlocality and applications in quantum-information processing of hybrid entangled states
产生的混合纠缠态，例如，在被俘获离子或原子-腔系统中，具有恰好一个Ebit纠缠，但不是最大纠缠。我们证明了这一点，表明他们违反，但在一般情况下不最大限度地违反，贝尔的不平等，由于克劳泽，霍恩，Shimony和霍尔特。这些状态是有趣的，因为它们表现出两个不同自由度之间的纠缠（一个是离散的，另一个是连续的）。然后我们证明了这些纠缠态在量子信息处理中是一种有价值的资源，包括量子隐形传态、纠缠交换和利用“奇偶校验量子比特”的量子计算。我们的工作建立了一个有趣的联系之间的量子信息协议的离散和连续变量。
2002-03-08 quant-ph
Hybrid teleportation via entangled coherent states in circuit quantum electrodynamics
我们提出了一个确定性的方案，通过超导电路中的连续变量纠缠态传送一个未知的量子比特。量子比特是超导二能级系统，二分量子信道是两个腔之间的光子纠缠相干态。在腔模中，对固体和光子混合态进行Bell测量，将离散变量的未知电子态转换为连续变量的光子猫态。该方案进一步使量子信息处理的应用，如验证和错误检测方案的纠缠相干态的电路QED相同的架构。最后，在腔态的自克尔可调谐性的动力学方法已被研究，以最大限度地减少自克尔失真和所有必要的成分被证明是实验可行的最先进的超导电路。
2015-09-09 quant-ph
Teleportation of Hybrid Entangled States with Continuous-Variable Entanglement
离散变量（DV）和连续变量（CV）量子系统之间的混合纠缠是异构量子网络的重要资源。我们以前的工作表明，在有损信道的DV量子比特的隐形传态，通过CV纠缠态，可以显着改善由修改后的Bell状态测量在发送端定义的新协议。这项工作探讨了一个新的，类似的修改，CV为基础的隐形传态协议是否可以导致改善混合纠缠态的传输。为了设置场景，我们首先确定这样一个修改后的协议在隐形传态的CV只有量子比特的性能，显示出显着的改善，比传统的CV为基础的隐形传态。我们还对一个混合纠缠态的隐形传态进行了类似的改进，发现在给定信道损耗的情况下，对混合纠缠态的DV量子比特的隐形传态比CV量子比特的隐形传态具有更高的保真度.然后，我们探讨了各种非高斯操作在我们的修改后的隐形传态协议中的使用，发现，在较低的成功概率的成本，量子剪刀提供了最大的改善损失容忍度。我们的新结果强调，在有损条件下，在发送者处进行的量子测量可以对基于CV的隐形传态产生令人惊讶和戏剧性的影响。
2022-08-16 quant-ph
Hierarchical Quantum Network using Hybrid Entanglement
一种新的纠缠态--混合纠缠态的出现，不同自由度之间的纠缠，使得可以用较少的资源执行各种量子计算和通信任务。在这里，我们的目标是利用这些纠缠态在量子网络通信中的优势。不幸的是，通过网络共享的纠缠由于其与周围环境的不可避免的相互作用而恶化。因此，提出了一种纠缠集中方案，从相应的非最大纠缠态中获得最大纠缠混合Ω型态。提出的纠缠集中协议的优点是，它是可行的，它与线性光学元件和现有的技术实现该协议。相应的线性光学量子线路提供了实验实现，而浓度协议的成功概率也报告。之后，我们提出了一种利用最大纠缠混合态进行信息分裂的分层量子隐形传态网络，这也是迄今为止第一个混合域的分层量子通信方案.该混合纠缠态的优点是可以通过单个量子比特的偏振旋转来规避对相干态的泡利操作，并且误差较小。
2021-05-06 quant-ph
High-performance source of spectrally pure, polarization entangled photon pairs based on hybrid integrated-bulk optics
基于体光学的纠缠光子对光源正接近最佳设计和实现，具有高的态密度、光谱纯度和预示效率，但通常亮度较低。集成纠缠源，虽然提供更高的亮度和低功耗的操作，往往牺牲输出状态质量和耦合效率的性能。在这里，我们提出了一个偏振纠缠对源的基础上的波导和体光学的混合方法，同时解决每个度量。我们表现出96%的保真度的单重态，82%的Hong-Ou-Mandel干涉的可见度，43%的平均Klyshko效率，和高亮度的$2.9\times10^6$对/（模式$\cdot$ s $\cdot$ mW），而只需要微瓦的泵浦功率。
2018-11-29 quant-ph
Air-core fiber distribution of hybrid vector vortex-polarization entangled states
量子通信中最重要和最具挑战性的任务之一就是如何在远距离的两个量子点之间分配纠缠态。利用光纤链路实现光子纠缠态的分布是实现量子网络的基础。在各种自由度中，轨道角动量（OAM）由于其编码高维量子态的天然能力而被认为是最有前途的自由度之一。在这篇文章中，我们从实验上证明了混合偏振矢量涡旋纠缠光子对的光纤分布。为此，我们利用最近开发的空芯光纤，支持OAM模式。通过在光纤传输后的偏振OAM希尔伯特空间中进行量子态层析成像，以及违反贝尔不等式和多体纠缠测试，证明了纠缠态的高保真度分布.目前的结果打开了新的场景，量子应用相关的复杂状态可以通过利用光的矢量性质传输。
2019-03-08 quant-ph
Remote Preparation of Single-Photon "Hybrid" Entangled and Vector-Polarization States
量子隐形传态面临着传输大型甚至纠缠系统的越来越苛刻的要求。然而，要传输的状态的知识简化了其重建，导致称为远程状态准备的协议。迄今为止，许多实验演示都仅限于单量子比特系统。我们报道了远程制备两个量子比特的“混合”纠缠态，包括一个家庭的矢量偏振光束。我们的单光子状态被编码在光子自旋和轨道角动量中。我们用自旋轨道态层析和横向偏振层析重建了这些态。矢量偏振态实现的高分辨率为下转换光子与其他物理系统（如原子）的最佳耦合打开了大门，如可扩展量子网络或光子纳米结构中的等离子体所需。
2010-09-27 quant-ph
Hybrid spin-superconducting quantum circuit mediated by deterministically prepared entangled photonic states
在混合量子系统中，可以通过调节与动态引入的光子的相互作用来获得可控耦合。我们提出了一种混合量子体系结构，由两个氮空位中心合奏耦合到一个可调通量量子比特，包含在传输线上的多模非线性超导共面波导谐振器附加约瑟夫森混合设备。我们讨论了利用纠缠的微波传播光子，通过我们的非线性波混合过程，使之成为宏观上不同的量子态。我们使用这些状态来引导系统，并表明通过进一步放大，我们可以创建一个类似的光子态，它具有更明显的减少其不确定性。此外，我们表明，所有这些导致了一个延长的相干时间，一个合理的保真度衰减到0.94，然后向上增加，稳定在0.6以及加强纠缠。
2019-11-03 quant-ph
Family of even/odd CV states, their properties and deterministic generation of the hybrid entangled states
我们考虑一族连续变量（CV）态，它们是模相等但位移振幅符号相反的位移数态的叠加。无论是偶数或奇数CV状态与离域光子在分束器与任意的透射率和反射率系数与测量结果的后续登记在辅助模式下确定性地产生混合纠缠。我们发现，在一定的实验参数值的最大纠缠态的产生。所考虑的方法也适用于截断有限版本的偶/奇CV状态。我们研究了引入态的非经典性质，并表明它们的维格纳函数具有非经典态固有的性质。其他的非经典性质的状态下考虑也进行了研究。
2020-08-07 quant-ph
The Generation of Super-Resolving Single-Photon Path-Entangled State
本文提出了两种从一般的最大路径纠缠N00 N态产生超分辨\textit{single-photon}路径纠缠态的方案。我们还表明，这两种协议生成所需的状态与不同的概率取决于所使用的检测器的类型。这种超分辨单光子路径纠缠态保持了高分辨能力，但不需要多光子吸收抗蚀剂，这使得这种状态成为量子光刻的理想候选者。
2013-10-21 quant-ph
Harnessing Hybrid Frequency-Entangled Qudits through Quantum Interference
该研究提出一种通过Hong-Ou-Mandel干涉生成的混合频率纠缠量子多能级系统（HFEQ），验证其离散与连续变量特性及高可见度关联，为高维时频量子信息处理提供新资源。
2025-04-13 quant-ph
Hybrid controlled-SUM gate with one superconducting qutrit and one cat-state qutrit and application in hybrid entangled state preparation
与量子比特相比，量子比特（即，$d$级或$d$状态量子系统）提供更大的Hilbert空间来存储和处理信息。另一方面，基于qudit的混合量子计算通常需要执行具有性质或编码格式不同的qudit的混合量子门。在这项工作中，我们考虑qutrit的情况下，即，对于具有$d$ =3的qudit的情况。我们提出了一种简单的方法来实现一个超导量子阱和一个猫态量子阱的混合量子控制和门。这个门加上单qutrit门形成了一组通用的三进制逻辑门，用于使用qutrit的量子计算。我们的建议是基于电路QED和操作基本上通过采用SC quantum（四能级量子系统）色散耦合到微波腔。门的实现非常简单，因为它只需要一个基本的操作。既不需要经典脉冲，也不需要测量。SC量子阱的辅助高能级在门操作期间实际上被激发，因此从该能级的退相干被极大地抑制。作为该门的一个应用，我们讨论了一个SC量子态和一个猫量子态的混合最大纠缠态的产生。我们进一步分析了在电路量子电动力学中产生这种混合纠缠态的实验可行性。该方案具有很强的普适性，可以推广到更广泛的物理系统中，如自然或人造的四能级原子与光腔或微波腔的耦合。
2022-08-28 quant-ph
Two-photon path-entangled states in multi-mode waveguides
实验表明，在多模波导中，利用多模干涉可以实现对双光子路径纠缠态的相干控制。通过测量输出双光子空间关联函数与输入态相位的关系，我们发现多模波导在量子水平上表现为近乎理想的多端口分束器，产生了大量的纠缠和可分离的多路双光子态。
2012-03-12 quant-ph
Strategies for choosing path-entangled number states for optimal robust quantum optical metrology in the presence of loss
为了获得最佳的路径纠缠光子Fock态，用于稳健的量子光学计量与宇称检测，我们计算相位信息的有损干涉仪使用孪生纠缠Fock态。结果表明：（a）当损耗小于50%时，具有较大光子数差的孪生纠缠Fock态具有较高的可见度;当损耗大于50%时，具有较小光子数差的孪生纠缠Fock态具有较高的可见度;（b）在有耗环境中，具有较大光子数差的孪生纠缠Fock态具有亚散粒噪声极限的相位检测灵敏度。这一结果提供了一个参考，什么特定的路径纠缠福克态是有用的现实世界的计量应用。
2012-04-22 quant-ph
Hybrid Entangled Entanglement in Vector Vortex Beams
具有在横向轮廓上变化的矢量场结构（或偏振）和中心光学奇点的光束被称为矢量涡旋（VV）光束，并且可以表现出特定的性质，例如聚焦成“光针”或旋转不变性，其应用范围从显微镜和光捕获到通信和计量学。这种光束中的单个光子在不同的自由度之间表现出单粒子量子纠缠的形式。另一方面，两个光子的量子态也可以相互纠缠。在这里，我们结合这两个概念，并证明了量子纠缠的产生之间的两个光子都在VV状态-一种新形式的量子“纠缠纠缠”。这一结果可能会导致量子增强VV光束的应用，以及量子信息协议充分利用光的矢量特征。
2015-07-31 quant-ph
Preparation of entangled states of microwave photons in a hybrid system via electro-optic effect
我们提出在一个由两个超导微波谐振腔和一个或两个填充一定电光介质的光学腔组成的电光系统中实现微波光子的双模连续变量纠缠。级联和并行方案通过对系统动力学的相干控制来实现这种纠缠，而耗散动力学方案则利用量子工程方法并利用光耗散作为有用的资源。我们发现，对于所有的方案，纠缠量是由“分束器”和“双模压缩”相互作用的有效耦合强度的比值，而不是它们的振幅。
2017-09-06 quant-ph
Strong Violations of Bell-type Inequalities for Path-Entangled Number States
我们证明了对任意有限光子数N，对最大路径纠缠数态的两个空间分离模进行非局域关联实验，可以导致Clauser-Horne贝尔不等式的破坏.给出了最大路径纠缠数态双模Wigner函数的解析表达式，并研究了这种态的Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式.我们测试其他贝尔型不等式。对于任意的N，有些是被一个常数破坏的。
2007-09-24 quant-ph
A Hybrid and Universal Blind Quantum Computation
在盲量子计算（BQC）中，客户端将她的量子计算委托给具有通用量子计算机的服务器，该服务器对客户端的私人信息一无所知。在基于测量的BQC模型中，通常利用纠缠态来实现量子计算。然而，在实验中制备大尺度纠缠态成为一个具有挑战性的课题。在基于电路的BQC模型中，单比特量子门可以精确实现，但纠缠门是概率成功的。这仍然是一个挑战，在某些系统中实现纠缠门的确定性方法。针对这两个问题，提出了第一种基于测量和电路的混合通用BQC协议，客户端准备单比特态，服务器端进行通用量子计算。分析并证明了该协议的正确性、盲目性和可验证性。
2019-08-25 quant-ph
Classifying, quantifying, and witnessing qudit-qumode hybrid entanglement
最近，出现了几种量子信息的混合方法，它们同时利用连续变量和离散变量的方法和资源。本文研究了有限维离散变量量子系统和无限维连续变量量子系统之间的二体混合纠缠。提出了一个分类方案，导致纯混合纠缠态，混合混合纠缠态（有效地支持一个整体的有限维希尔伯特空间），和所谓的真正的混合纠缠态（那些不能描述在一个整体的有限维希尔伯特空间）之间的区别。每个政权的状态的例子和纠缠见证以及量化进行了讨论。特别是，使用热光子噪声通道的通道图，我们发现真正的混合纠缠自然发生在物理上重要的设置。最后，扩展从二体到多体混合纠缠被认为是。
2012-08-06 quant-ph
A hybrid quantum repeater for qudits
我们提出了一个“混合量子中继器”协议，用于远距离分配原子纠缠态。在我们的方案中，两个量子点的不完美噪声纠缠对，即，两个离散变量$d$级系统最初在信道的中间站之间共享，每个系统原则上具有任意维度$d$。这是通过局部的，足够强的光-物质相互作用来实现的，涉及光学相干态及其在这些相互作用之后的传输，以及对传输场模式的光学测量，尤其（但不限于）有效的连续可变零差检测（“混合动力”）这里指的是同时利用离散和连续的可变自由度来进行纠缠态的本地处理和存储，以及它们的非本地分布）。对于qutrits，我们量化的光物质纠缠，可以有效地通过一个基本的有损信道共享，并为中继器的间距高达10公里，我们表明，现实的（有损）qutrit纠缠甚至大于任何理想的（无损）量子比特纠缠。包括量子纠缠纯化和交换程序后，我们计算的长距离纠缠对分布率和最终的纠缠态的最大通信距离为1280公里。经过三轮净化，接近单位保真度的纠缠量子点对可以以原则上100 Hz的速率分布在1280 km以上。
2017-08-30 quant-ph
Conditional generation of path-entangled optical NOON states
我们提出了一个测量协议，从两个脉冲II型光学参量振荡器有条件地产生路径纠缠NOON态。我们计算了产生态的保真度和协议的成功概率。触发检测器被假定为具有有限的死区时间，并且对于短脉冲触发场，它们被建模为具有有限效率的开/关检测器。连续波操作的参量振荡器也被认为是。
2007-06-07 quant-ph
Effects of Phase Fluctuations on Phase Sensitivity and Visibility of Path-Entangled Photon Fock States
我们研究了相位涨落对一类鲁棒路径纠缠光子Fock态（称为mm'态）的相位灵敏度和可见度的影响，并与最大路径纠缠N 00 N态进行了比较.我们的研究结果表明，mm'状态，这是更强大的比N 00 N状态对光子损失，表现同样出色时，受到这样的波动。我们表明，相位灵敏度与奇偶检测上述两种状态饱和的量子Cramer-Rao界存在这样的噪声，这表明奇偶检测提出了一个最佳的检测策略。
2013-08-29 quant-ph
Quantum Coherence and Path-Distinguishability of Two Entangled Particles
从理论上分析了一个纠缠粒子干涉实验，其中一个纠缠粒子（粒子1）在被固定探测器探测到之前要经过一个多缝。此外，我们还引入了一种机制，可以找出粒子1通过了n个狭缝中的哪一个。纠缠对的另一个粒子（粒子2）沿着不同的方向前进，并在可变的空间分离位置被检测到。在符合计数中，粒子2显示n-狭缝干涉。证明了粒子2的归一化量子相干性$\mathcal{C}_2$和粒子1的路径可达性$\mathcal{D}_{Q1}$受不等式$\mathcal{D}_{Q1} + \mathcal{C}_2 \le 1$约束.这是一种{ \em非定域}对偶关系，它将一个粒子的路径可达性与另一个粒子的量子相干性联系起来。
2019-02-13 quant-ph
Highly entangled-photon pairs generated from the biexciton cascade transition in a quantum dot-metal nanoparticle hybrid system
从理论上研究了位于金属纳米颗粒附近的半导体量子点中双激子级联跃迁产生的光子对之间的纠缠。在模型方案中，双激子-激子和激子-基态跃迁被假定为耦合到两个正交极化的主等离子体激元模式。对于宽的光谱窗口，由于水平和垂直光谱重叠，双激子和激子光子在能量上是简并的。这使我们能够克服中间激子态之间的自然分裂。此外，纠缠的程度取决于系统的几何参数。也就是说，金属纳米颗粒的半径和量子点与纳米颗粒之间的距离。结果表明，即使在发射极和金属纳米球之间没有强耦合的情况下，这种混合系统也深刻地改变了光子纠缠。
2017-09-13 quant-ph
Optical Schrödinger cat states generated using cavity Rydberg quantum photonics
Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）
本文提出腔里德伯量子光子学平台，生成光学光子混合纠缠态，实现世界纪录尺寸 $α^2=2.4$，并通过量子态层析验证，为量子信息处理提供新途径。
2026-09-24 quant-ph
Spacetime Path Integrals for Entangled States
尽管已知路径积分形式主义等效于传统的量子力学，但如何实现多量子比特纠缠态的基于路径的计算通常并不明显。无论是把纠缠态看作是高维希尔伯特空间中的实体的形式观点，还是把这些态看作是遥远的空间构型之间的联系的直观观点，仅仅使用普通空间和时间中的路径就可以实现基于路径的计算，这一点甚至可能都不明显。以前的工作已经展示了如何在某些特殊状态下做到这一点;本文将这些结果扩展到所有纯双量子比特状态，其中每个量子比特可以在任意基础上测量。某些三量子比特状态也被开发出来，路径积分再次重现了通常的相关性。这些结果应该可以将大量的传统量子分析转化为路径积分的观点，简化某些计算，并更广泛地为量子基础的研究提供信息。
2021-05-04 quant-ph
Generation of modal and path-entangled photons using a domain-engineered integrated optical waveguide device
集成光学器件有望在量子信息科学技术领域发挥重要作用。在本文中，我们提出了一个方案，用于产生非简并，共极化，模式，和路径纠缠光子使用定向耦合器和非对称Y耦合器的几何形状中的0型相位匹配域工程锂酸盐（LN）波导。LN中的非线性度是以这样的方式定制的，即同时服从两个不同的自发参量下转换过程的准相位匹配条件，从而在输出端产生模式和路径纠缠态。假设各种参数的典型值，我们表明，通过数值模拟，几乎最大的纠缠态是可以实现在很宽的范围内的波导参数。对于简并的情况，该方案给出了N = 2的NOON态。产生的纠缠光子对在量子信息方案和量子精密测量中具有潜在的应用。通过适当的域工程和器件设计，该思想可以进一步扩展到产生超纠缠态和双光子多路纠缠态，这可能在量子计算协议中有进一步的应用。
2011-06-29 quant-ph
A Bootstrapping Approach for Generating Maximally Path-Entangled Photon States
我们提出了一种自举方法来产生光子的最大路径纠缠态，即所谓的“NOON态”。腔QED的强原子-光相互作用可用于产生约100个光子的NOON态;然后可用于增强现有的基于量子相干性效应的实验克尔非线性，以促进任意大量光子的NOON产生，所有这些都在当前的实验最新技术水平内。我们还提供了一个替代方案，使用原子腔色散相互作用，以获得足够高的克尔非线性所需的任意NOON代。
2008-03-18 quant-ph
A single-crystal source of path-polarization entangled photons at non-degenerate wavelengths
我们展示了一个明亮、窄带、紧凑、准相位匹配的单晶光源，耦合到单模光纤后，在810 nm和1550 nm处产生最大速率为3 Mcounts/（s THz mW）的路径偏振纠缠光子对，双光子干涉可见度超过90%。虽然该源已经可以用于实现量子通信协议，如量子密钥分发，但这项工作也有助于窄带应用，如从光子到原子量子比特的纠缠转移，或来自独立源的光子纠缠。
2008-06-17 quant-ph
Automated discovery of high-probability heralded schemes for path-entangled states
University of Tübingen（蒂宾根大学）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）
研究光子纠缠态实际产生受限问题，利用AI技术发现用于路径纠缠态的预示线性光学方案，形成可扩展族，包含已知结构且有改进，为多光子纠缠研究提供理论进展和实验途径。
2026-07-29 quant-ph
Deterministic generation of hybrid entangled states using quantum walks
本文提出利用一维分裂步量子行走在20个时间步内以99.9%保真度确定性生成量子比特与相干态之间的混合纠缠态，显著优于此前概率性方法，并具备实验可行性。
2025-08-22 quant-ph
Bell-inequality in path-entangled single photon and purity of single photon state
单光子的不同自由度已经被纠缠，并被用作各种量子技术应用的资源。提出了一种简单的Bell检验方案，并在分束器中利用干涉和非干涉方法证明了路径纠缠单光子态对CHSH不等式的破坏.我们证明了这一点，通过产生和控制的路径纠缠态使用两个，预示和unpredered单光子自发参量下转换。实验结果表明，当单光子态纯度的可见度增加到70%（$\mathcal{P} > 0.7$）以上时，将发生向CHSH不等式违反的转变.我们的程序使用单个分束器和两个探测器模块的unherded单光子源允许一个简单的方法来测试任何单光子源的纯度和研究量子关联的动力学驱动的系统中，单粒子纠缠与位置空间是突出的。
2023-02-08 quant-ph
Tailoring the correlation and anti-correlation behavior of path-entangled photons in Glauber-Fock oscillator lattices
我们证明了在一类新的动态光学系统--所谓的Glauber-Fock振子晶格中，单光子和双光子的复苏是可能的。在这些阵列中，布洛赫样振荡和动态离域都可以发生，可以用封闭形式描述。路径纠缠光子的聚束和反聚束响应可以预先设计在这样的耦合光学安排和模仿费米行为在这个家庭的晶格的可能性也被认为是。我们阐明这些影响通过相关的例子，我们讨论了实验观察这些量子相互作用的前景。
2011-10-11 quant-ph
Engineering of maximally entangled orbital angular momentum states via path identity
针对基于轨道角动量的路径身份纠缠缺乏态分布工程化设计研究的空白，结合泵浦光空间工程与路径身份方法确定最大纠缠态最优维度，揭示高维目标态保真度限制并证明两类双光子纠缠态等价，助力高维最大纠缠态优化制备。
2025-11-14 quant-ph
Heralded Amplification of Path Entangled Quantum States
设备无关的量子密钥分发（DI-QKD）是量子通信中最具吸引力的挑战之一，它利用基础物理学的概念，即Bell非定域性检验，来确保通信链路的安全性。这需要无环孔地违反贝尔不等式，由于光纤传输信道中的损耗，这在本质上是困难的。预言光子放大是一种基于传送的协议，已被提出作为克服DI-QKD传输损耗的手段。在这里，我们展示了预示光子放大的路径纠缠态，并利用最近开发的基于位移的检测方案，消除损失前后的纠缠。我们证明，通过利用预示光子放大，我们能够可靠地保持高保真纠缠态超过50公里的损失等效距离。
2016-12-06 quant-ph
Path-entangled radiation from kinetic inductance amplifier
本研究提出一种动电限量子极限放大器，通过产生单模压缩态并分配至微波谐振器端口，确定性生成稳态路径纠缠微波辐射，兼具制备与操作优势，为量子技术及量子力学基础研究提供新路径。
2024-06-19 quant-ph
Overcoming noise in quantum teleportation with multipartite hybrid entanglement
针对退相干破坏量子隐形传态的问题，提出利用辅助量子比特与局部环境间多体混合纠缠的协议，使退相干反而带来高保真度，并通过全光学实验验证。
2024-06-12 quant-ph
Generation of hybrid maximally entangled states in a one-dimensional quantum walk
研究了一维量子行走中混合纠缠的产生。特别是，我们探讨了位置和自旋自由度之间的最大纠缠态的制备。我们将其作为一个优化问题，其中的成本函数是施密特范数。然后，我们基准的算法和比较之间的Hadamard量子行走，随机量子行走和最佳量子行走纠缠的产生。最后，我们讨论了在光的轨道角动量中进行光子量子行走的实验方案。利用量子态层析技术可以实现纠缠的实验测量。
2019-12-12 physics.optics quant-ph
Deterministic quantum teleportation of a path-encoded state using entangled photons
本文提出在线性光学装置中仅用偏振纠缠光子对，通过将任意量子比特态编码到路径自由度实现100%贝尔态测量，从而完成确定性量子隐形传态，平均保真度达88.00%。
2025-02-07 quant-ph
Homodyne detection is optimal for quantum interferometry with path-entangled coherent states
针对纠缠相干态和量子比特哪条路径态的差分相位估计，本文证明无需光子数分辨探测器的零差检测可饱和量子Cramér-Rao界，并在光子损失下保持相位无关的稳健性能。
2024-05-22 quant-ph
Efficient hybrid entanglement concentration for quantum communications
提出了两组实用的光混合纠缠态纠缠集中方案。在第一组中，它包含两个ECP，并且两个ECP都不需要知道少纠缠态的初始系数。第二组包含三个ECP，他们需要知道初始系数。结果表明，在第二组中的纠缠浓度的产额大于第一组。此外，一些协议是基于线性光学，可以很容易地实现在现有的实验条件下。这些协议在当前的混合量子通信中可能是有用的。
2013-07-23 quant-ph
A folded-sandwich polarization-entangled two-color photon pair source with large tuning capability for applications in hybrid quantum architectures
我们展示了一个双色纠缠光子对源，它可以很容易地适应广泛的波长组合。菲涅耳菱体作为几何四分之一波片和多功能补偿晶体组合是光源的关键部件。在Cs D 1线（894.3 nm）和电信O波段（1313.1 nm）的两个光子纠缠的保真度为$F = 0.753 \pm 0.021$的演示和改进的装置进行了讨论。
2015-07-13 physics.optics quant-ph
A Hybrid Long-Distance Entanglement Distribution Protocol
我们提出了一个混合（连续离散变量）量子中继协议的纠缠分布在长距离。从通过单光子探测产生的纠缠态开始，我们展示了如何通过光的零差探测产生纠缠相干态叠加，也称为“薛定谔猫态”。我们表明，仅使用线性光学和零差探测器就可以实现与此类状态的近确定性纠缠交换，并且我们评估了结合这些元素的协议的性能。
2010-04-06 quant-ph
On-Chip Multiphoton Entangled States by Path Identity
多光子纠缠作为一种量子资源，在线性光学量子信息处理中起着至关重要的作用。Krenn等人（Phys.Rev.Lett. 118，080401 2017）提出了一种利用路径恒等性产生纠缠的创新方案，该方案在实验中不需要双光子干涉（称为Hong-Ou-Mandel效应）。但是，该方案中的实验在稳定性和可扩展性方面有严格的要求，这在体光学中很难实现。为了解决这个问题，本文首先提出了一种在片上产生多光子偏振纠缠态的方案，包括Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态和W态。此外，我们还利用路径恒等式在理论上给出了W态（奇数光子）的一类广义图。该方案可以在现有的集成光学技术中实现，对量子通信网络中的多方纠缠分发具有重要意义。
2020-04-08 quant-ph
Generation of maximally entangled states in hybrid two quantum dots mediated by a spherical metal nanoparticle driven by external laser field
我们从理论上研究了由两个相互作用的半导体量子点组成的混合系统中量子关联的产生，该混合系统由金属纳米颗粒介导并耦合到外部激光场。除了直接偶极-偶极相互作用外，混合系统中存在的相互作用均采用半经典近似处理。我们报告的纠缠的形成，这给出了纠缠量子关联的信息，连续波和脉冲驱动的应用领域。我们已经发现，对于适当的值的混合系统的物理和几何参数的应用领域可以被调谐产生的量子关联的显着价值，使它们可以在量子信息和计算过程中是有用的。
2017-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Evolution of a hybrid micro-macro entangled state of the qubit-oscillator system via the generalized rotating wave approximation
研究了两体（超）强耦合量子比特振子系统中混合纠缠态的演化。利用广义旋波近似，得到了量子比特和振子的约化密度矩阵。振子的约化密度矩阵给出了相空间准概率分布，如对角P表示、Wigner W分布和Husimi Q函数。在强耦合制度的Q-函数演变成均匀分离的宏观上不同的高斯峰表示“小猫”状态在某些特定的时间，取决于多个时间尺度存在于相互作用的系统。对于超强耦合领域，大量的相互作用产生的模式出现与它们的相位完全随机化。一个随机平均的动态量集，同时导致系统的退相干。利用Wehrl熵研究了谐振子在相空间中的离域性。W分布的负性，虽然记录了它与经典态的偏离，但允许我们比较信息论的度量，如Wehrl熵与Wigner熵。在二体系统的演化过程中，还发现了压缩态的存在和Mandel参数出现负值等非经典性质。在这里研究的参数制度，这些属性不生存后的时间平均过程。
2015-09-23 quant-ph
Heralded entangled coherent states between spatially separated massive resonators
我们提出了一个实验上可行的方案，在两个相距较远的宏观机械谐振器之间产生预示纠缠。该协议利用了一个混合量子设备，一个量子比特与机械谐振器以及腔模相互作用，为每一方。腔模在分束器上干涉，然后进行适当的预示检测，以1/2的成功概率后选择混合纠缠态。随后，通过对量子比特的局部测量，可以获得机械纠缠相干态。机械纠缠可以通过监测量子比特对的纠缠来进一步验证。该装置被设想为一个测试台，用于感测引力耦合大质量物体的量子动力学引力效应。作为一个具体的例子，我们说明了我们的协议使用当前的电路QED架构的实现。
2016-05-27 quant-ph
On-chip generation of hybrid polarization-frequency entangled biphoton states
我们展示了一个芯片集成的半导体源，结合了偏振和频率纠缠，允许产生纠缠双光子态的混合自由度，而无需后处理。我们的AlGaAs器件是基于第二类自发参量下转换（SPDC）的对向传播相位匹配方案，其中模式双折射升降机之间的两个可能的非线性相互作用的简并。这允许在室温和电信波长下，以两种不同的空间模式直接产生偏振频率纠缠光子，为量子信息协议提供增强的灵活性。通过测量双光子的联合谱和Hong-ou-Mandel干涉，在混合极化-频率空间中重构受限的密度矩阵，量化了态纠缠.
2022-08-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Many-Particle Interferometry and Entanglement by Path Identity
我们介绍了一个一般的多粒子干涉测量方案，其中使用两个相同的源和“哪一种方式的信息”被消除，使一个或多个粒子的路径相同（路径身份）。该方案允许我们产生多粒子纠缠态。我们提供了这些状态的一般形式，并表明它们可以表示为各种Dicke状态的叠加。我们说明的情况下，该计划产生最大纠缠的两个量子比特的状态（贝尔态）和最大的三个纠缠态（三粒子格林伯格-霍恩-蔡林格类状态）。该方案的一个显著特点是可以在不与纠缠粒子相互作用的情况下操纵纠缠态;例如，可以在两个不同的贝尔态之间切换。此外，每个纠缠态对应于一组多粒子干涉图样。这些图案的可见性和量子态中的纠缠量是相互联系的。该方案还允许我们在不与纠缠粒子相互作用的情况下改变纠缠的可见性和量，因此，有可能在量子信息科学中发挥重要作用。
2018-09-21 quant-ph
Quantum phase estimation using path-symmetric entangled states
我们研究了一类路径对称纠缠态$|φ\rangle|0\rangle+|0\rangle|φ\rangle$的相位估计的灵敏度，其中任意态$|φ\rangle$占据量子叠加的两个模式之一。这类状态包括先前考虑的状态，即$NOON$态和纠缠相干态，作为特殊情况。在此基础上，我们确定了在能量约束下相位估计的实际极限，其特征在于分量态$|φ\rangle$的光子统计。我们首先证明了量子Cramer-Rao限（QCRB）可以随着态$|φ\rangle$的超泊松性而降低。通过引入$|φ\rangle=\sqrt{q}|1\rangle+\sqrt{1-q}|N\rangle$形式的分量态，我们特别证明了在理想情况下，即使能量有限，也可以实现任意小的QCRB。对于实际的测量方案，我们考虑了奇偶测量和全光子计数方法来获得相位灵敏度。在没有光子损失的情况下，采用任何路径对称态$|φ\rangle|0\rangle+|0\rangle|φ\rangle$的后一种方案在未知相移$ϕ$的整个范围$[0,2π]$上实现QCRB，而前者在$ϕ$的某个受限范围内实现QCRB。我们发现，$|φ\rangle=\sqrt{q}|1\rangle+\sqrt{1-q}|N\rangle$的情况下提供了最强大的资源，防止损失之间所考虑的纠缠态在整个范围内的输入能量。最后，我们还提出了制备这些路径对称纠缠态的实验方案。
2016-07-26 quant-ph
Multi-bit quantum random number generator from path-entangled single photons
提出一种利用路径纠缠单光子生成多位随机数的方案，可设计采样分布，通过CHSH不等式认证量子性，并实现约80Mbps的高速率，优于受符合计数限制的方案。
2023-10-13 quant-ph
Heralded hybrid CV-DV entanglement generation by quantum interference between CV state and DV delocalized photon
混合纠缠态被证明是异构量子网络中量子信息处理的必要条件。提出了一种利用不可约的消耗资源的方法，该方法在实验装置的任何输入条件下都能稳定地提供混合CV-DV纠缠。也就是说，一个家庭的CV状态的介绍。每个这样的CV状态首先叠加在具有离域光子的分束器上，然后由分束器后面的光电检测器检测。任何光子数的检测预示着在输出中产生混合CV-DV纠缠态，而与分束器的透射/反射系数和输入CV态的大小无关。研究了生成态的非经典性质，计算了它们的纠缠度。实验装置的输入参数有很宽的取值范围，可以选择这些取值范围来使生成的态达到最大纠缠。所提出的方法也适用于输入CV状态的截断版本。我们还提出了一种简单的方法来产生偶/奇CV状态。
2021-01-06 quant-ph
