Demonstration of spectral correlation control in a source of polarization entangled photon pairs at telecom wavelength
光谱相关光子对可以用来改善基于光纤的长距离量子通信协议的性能。我们提出了一种基于自发参量下转换产生偏振纠缠光子的源，无需光谱滤波。此外，通过改变泵浦脉冲宽度或耦合空间模式特性，可以控制光子对内的光谱相关性。光谱和偏振相关性进行了表征。产生的光子对具有正的光谱相关性，没有相关性，或负相关性和偏振纠缠，保真度高达0.97（无背景扣除）与预期的贝尔态。
2013-09-16 physics.optics quant-ph
Single-Phonon Addition and Subtraction to a Mechanical Thermal State
在玻色子系统的热态上增加或减少一个激发量子，会产生反直觉的效果，使其平均占有率大约增加一倍。我们执行的第一个实验演示这种效果的光学外部通过实施单声子加法和减法的热状态的机械振荡器通过布里渊光学力学在光学回音壁微谐振器。使用的检测方案，结合单光子计数和光外差检测，我们观察到这种机械热波动的两倍，以高精度。这种联合点击-达因检测方案的能力为光机械量子科学和应用增加了一个重要的新维度。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Experimental noiseless quantum amplification of coherent states of light by two-photon addition and subtraction
本文实验实现了基于双光子加减法的无噪声量子放大器，通过量子态层析验证其增益与噪声特性，为提升放大性能提供了高效可行的替代方案。
2024-12-17 quant-ph
Implementation of traveling odd Schr$ö$dinger cat states in circuit-QED
利用电路量子电动力学（circuit-QED）方法，提出了一种制备奇行波Schr $ö$ dinger猫态和广义纠缠相干态的方案.利用压缩真空态作为非经典态的初始源，通过约瑟夫森行波参量放大器产生非经典态，并通过传输线传播。由于从压缩真空中减去单光子可以得到具有很高保真度的奇薛$ö$丁格猫态，我们考虑一个特定的电路QED设置由约瑟夫森放大器创建的旅行资源在一条线，耦合两条传输线的分束器，和一个单光子探测器位于另一条线的末端。当通过测量探测器中超导量子比特的激发态来探测单个微波光子时，在相反的线上以高保真度产生预示的猫态。例如，我们从理论上证明了在适当的压缩参数下，理想猫态的结果可以达到很高的保真度。作为它的扩展，我们提出了广义纠缠相干态也可以被概率地构造，并可用于电路QED中可纠错量子的微波量子信息处理。
2016-10-27 quant-ph
Experimental demonstration of remotely creating Wigner negativity via quantum steering
具有Wigner负性的非高斯态由于其在量子计算和量子精密测量中的潜在应用而在量子技术中特别受到关注。然而，如何在远程位置创建这样的状态仍然是一个挑战，这对于在网络中的远程节点之间有效地分配量子资源非常重要。在这里，我们通过局域非高斯操作在远程节点上实验制备了具有负Wigner函数的光学非高斯态，并通过量子操纵实现了共享高斯纠缠态。通过在一个模式上执行光子减法，在远程目标模式中创建维格纳负性。我们表明，维格纳负性是敏感的目标模式上的损失，但强大的模式执行光子减法的损失。这个实验证实了远程产生的维格纳负性和量子操纵之间的联系。作为一个应用，我们提出了所产生的非高斯态在量子相位估计中表现出很强的能量。
2022-04-25 quant-ph
Observation of two-mode squeezing in a traveling wave parametric amplifier
行波参量放大器是近年来发展起来的一种宽带近量子限放大器。然而，利用它们来产生微波量子态仍然缺少实验证明。在这封信中，我们报告的TWPA作为双模压缩微波辐射源的操作。我们证明了宽带纠缠产生的两个模式之间的分离高达400 MHz的测量对数负0.27和0.51之间和集体正交压缩低于真空极限之间的1.5和2.1分贝。这项工作开辟了有趣的观点，探索新的微波光子学实验与可能的应用在量子传感和连续变量量子计算。
2022-04-19 quant-ph
Three wave mixing vacuum squeezing generation in a SNAIL-based Traveling-Wave Parametric Amplifier with alternated flux polarity
CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理中心）；Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini”, Università di Napoli “Federico II,”（那不勒斯费德里科二世大学埃托雷·潘奇尼物理系）；Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica (DICEM), Università di Cassino e Lazio Meridionale（卡西诺与拉齐奥南部大学土木机械工程系）；Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学电气与信息技术工程系）
本文研究了基于SNAIL的行波参数放大器中通过残余三波混频生成真空压缩的现象，探讨了四波混频与三波混频非线性竞争的影响，为微波光子学应用提供了新见解。
2026-05-12 quant-ph
Generation of Flying Logical Qubits using Generalized Photon Subtraction with Adaptive Gaussian Operations
本文提出利用广义光子减除与自适应高斯操作高效合成GKP逻辑量子比特，将单次成功概率提升至超过10%，较以往方法提高百万倍，推动光学量子计算机走向实际应用。
2024-01-14 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
Mode hitching in traveling-wave optical parametric amplification
本研究发现行波光参量放大器中信号光与闲频光存在模式牵引现象，建立模型并通过数值模拟和热原子蒸气四波混频实验验证，揭示增益为主要影响因素，对量子成像的多空间模压缩光制备有重要意义。
2025-03-21 quant-ph
Experimental demonstration of entanglement assisted coding using a two-mode squeezed vacuum state
我们已经在实验上实现了最初作为具有连续变量的量子密集编码提出的方案[Ban，J. Opt. \textbf{1}，L9（1999），以及Braunstein和Kimble，\pra \textbf{61}，042302（2000）]。在我们的实验中，从两个独立的压缩真空中产生一对EPR（Einstein-Podolski-Rosen）光束。在其中一个EPR光束上叠加两个正交信号后，恢复出两个包含该信号的压缩光束。虽然我们的压缩水平不足以证明没有纠缠的单模信道的Holevo极限上的信道容量增益，但我们的信道优于传统的信道，如相干信道和压缩信道。此外，所演示的光学加减法过程是连续变量上的普适量子信息处理的基本运算。
2004-10-29 quant-ph
A Traveling Wave Parametric Amplifier Isolator
本文提出一种基于约瑟夫森结的行波参量放大器隔离器，利用三阶非线性放大和二阶非线性上转换实现方向性，在超500 MHz带宽内实现20 dB增益和30 dB反向隔离，为无磁隔离器的量子极限微波放大线路奠定基础。
2024-06-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heralded Generation of High-Visibility Three-Photon NOON States
我们描述了一种新的三光子NOON态发生器的实验演示使用一个单一的光子源的基础上自发参量下转换（SPDC）。三光子数纠缠态是通过探测一个先行光子确定性地产生的。用模拟的三光子吸收体测量的干涉条纹揭示了三光子德布罗意波长，并且在没有背景扣除的情况下表现出> 70%的可见度。
2009-03-20 quant-ph
Temporal-mode-selective optical Ramsey interferometry via cascaded frequency conversion
时间模（TM）是光状态下量子信息存储和检索的新基础。完整的TM操作工具包需要一个实用的量子脉冲门（QPG），这是一种将光输入场的任何给定TM分量统一映射到不同的、容易分离的子空间或自由度上的设备。理想的QPG必须以单位效率“分离”所选TM分量，同时避免正交TM的串扰。在脉冲泵浦行波系统中实现QPG的所有尝试都无法同时满足这两个条件。这是由于在依赖于以独立群速度行进的脉冲模式之间的时空局部非线性相互作用的过程中的已知选择性限制。这种限制是量子动力学演化中的时间排序的结果，这被预测为通过相干级联多个低效率但高度TM歧视的QPG级来克服。非线性波导中的多级干涉量子频率转换正是为此目的而首次提出的。TM-非选择性级联频率转换，也称为光学拉姆齐干涉术，最近已被证明与连续波（CW）领域。在这里，我们提出了第一个实验演示TM选择性光学拉姆齐干涉，并显示了显着增强TM的选择性单级计划。
2017-10-18 physics.optics quant-ph
Properties of Physical Systems: Transient Singularities on Borders and Surface Transitive Zones
物理系统的某些可供选择的性质可以用响应函数的自变量来描述（例如光锥、媒体边界）并由投影仪表示;相应的约束方程导致色散关系，计数定理等。由于支持是可测量的，它们绝对严格的边界与量子理论的精神和它们的量子演化相矛盾，导致减法或某些需要的出现。将考虑变平。投影仪的扁平化引入了传递区，可以作为绝热假设或QED中的Bogoliubov调节函数的规范进行检查。为了证明他们的可能性的现象折射和反射的电磁波被认为是，他们显示，特别是不可避免地出现双电磁层的所有表面上，以前反复假设等量子动力学的投影仪证明了必要的减法，通常是人为添加和表达瞬态奇点和区域的压缩形式。
2009-03-16 quant-ph
Experimental demonstration of conjugate-Franson interferometry
弗兰森干涉测量法是一种众所周知的用于探测光子对频率相关性的量子测量技术，其通常用于证明时间-能量纠缠。我们展示了互补技术的时间基础上，称为共轭弗兰森干涉，测量光子对到达时间的相关性，从而提供了一个有价值的除了量子工具箱。对于自发参量下转换产生的纠缠光子对，在不扣除背景的情况下，我们得到了$96\pm 1$ %的共轭-弗兰森干涉可见度。我们的测量结果超过了量子经典阈值25个标准偏差，并验证了共轭弗兰森干涉仪（CFI）作为一种替代方法来证明时间-能量纠缠。此外，CFI可见度是双光子的联合时间强度的函数，因此对该状态的光谱相位变化敏感，这对于Franson干涉术或Hong-Ou-Mandel干涉术来说不是这种情况。我们突出了CFI的效用，通过测量其两个不同的双光子状态，一个没有和其他光谱相位变化，并观察减少21%的CFI的可见性为后者。CFI在光子纠缠、量子通信和量子网络等领域具有潜在的应用价值。
2021-04-30 quant-ph
Experimental Implementation of a Quantum Optical State Comparison Amplifier
量子光放大，击败了确定性放大器的噪声添加限制，已经实现了实验使用几种不同的非确定性协议。这些方案要么需要单光子源，要么通过噪声相加和光子相减来操作。在这里，我们提出了一个实验演示的协议，允许非确定性放大已知的一组相干态具有高增益和高保真度。该实验系统采用了两种成熟的量子光学技术：状态比较和光子减法，不依赖于复杂的量子资源，如单光子源。使用相干态而不是单个光子允许增加的放大率和较不复杂的光子源。此外，这意味着放大不限于低振幅状态。相对于两个关键参数，保真度和放大状态的生产率，我们证明，不使用量子资源，显着改善了以前的实验实现。
2014-04-16 quant-ph
Josephson Traveling-Wave Parametric Amplifier with Inverse Kerr Phase Matching
本文实验演示了超导行波参量放大器中的逆克尔相位匹配技术，在3 GHz带宽内实现20 dB增益、8 GHz可调带宽、最小增益纹波及接近量子极限的噪声性能，克服了传统相位匹配在泵浦频率附近增益不可用等局限。
2025-07-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Nonlocal Dispersion Cancellation using Entangled Photons
通过两个色散介质传播的一对光脉冲将变宽，结果，光脉冲之间的重合度将降低。然而，对于一对纠缠光子，非局域色散抵消，其中一个光子经历的色散抵消另一个光子经历的色散是可能的。在本文中，我们报告了一个实验演示的非局域色散抵消纠缠光子。双光子符合的程度被证明是增加超出了没有纠缠可达到的限制。我们的结果在光纤量子通信和量子精密测量中有重要的应用。
2009-08-31 quant-ph
Compact Superconducting Kinetic Inductance Traveling Wave Parametric Amplifiers with On-chip rf Components
该研究设计了片上微加工偏置三通和定向耦合器，实现了三波混频动态电感行波参量放大器的全集成，大幅减小占用空间并消除外部有损组件，获得17.5 dB增益和3.4量子系统噪声。
2025-03-05 cond-mat.supr-con quant-ph
Optical continuous-variable qubit
在量子计算的一个新分支中，信息被编码成相干态，这是光通信的主要载体。为了利用它，需要这些相干态的量子比特，但众所周知，很难使这种连续变量态叠加。我们已经实现了两个光学连续变量状态的量子比特的完整工程和表征。以压缩真空为源，采用特殊的光子相减技术，可以高精度地制备压缩真空与压缩单光子的任意叠加态。这可能为相干态量子计算的演示开辟道路。
2010-02-17 quant-ph
Quantum-enhanced phase estimation using optical spin squeezing
量子精密测量使得能够以超过散粒噪声极限的精度估计光学相移。超过这个限制的一种方法是使用压缩态，其中一个可观察量的量子噪声降低，而其互补伙伴的量子噪声增加。由于散粒噪声限制了所有经典状态的相位灵敏度，因此被测量的可观测值的平均值中的噪声降低允许改善相位灵敏度。然而，可以使用考虑测量结果的全部分布的相位估计策略来实现附加的相位灵敏度。在这里，我们实验研究的相位灵敏度的五粒子光学自旋压缩态的光子减法产生的参量下转换光子源。所有光子数结果的Fisher信息表明，与散粒噪声极限相比，可以获得1.58的量子优势，即使由于实验缺陷，相关自旋可观测的平均噪声没有达到子散粒噪声精度。我们的证明意味着自旋压缩的应用量子精密测量的性能改善。
2016-10-12 quant-ph
