Ratchet Universality and optimal suppression of shot noise in biharmonically-driven tunnel junctions
Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所 (INMA)，西班牙国家研究委员会-萨拉戈萨大学）；Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Instituto de Computación Científica Avanzada (ICCAEx), Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学先进科学计算研究所 (ICCAEx)）
本文研究了双谐波驱动隧道结中偏置自转普遍性的应用，探讨了其在传统超导隧道结中二极管效应和电子-空穴对生成抑制中的作用，展示了偏置自转驱动场在提高二极管效率和超流电流整流范围的同时，能有效降低量子噪声，从而产生非经典光子态。
2026-09-24 quant-ph
Experimental demonstration of high-dimensional photonic spatial entanglement between multi-core optical fibers
多维光子量子的光纤传输保证了每个光子的高信息容量而不受空间限制。本文利用空间光调制器和单模光纤组成的量子态分析仪，对空间量子在多芯光纤中的传输和光纤间纠缠的测量进行了实验研究。量子态层析重建了四维纠缠态，通过二维子空间的并发和一个高维Bell型CGLMP不等式验证了纠缠态的非定域性.
2016-10-14 quant-ph
First Demonstration of a Group-IV Emitter on Photonic BiCMOS Supplying a Quantum Communication Link
本文首次演示将绝缘体上硅光发射器集成到电子 BiCMOS 晶圆上，为 QKD 发射机提供光源，并在与短波数据共存条件下实现短距离安全密钥分发。
2024-05-02 quant-ph
Expanding the Quantum Photonic Toolbox in AlGaAsOI
绝缘体上砷化铝镓（AlGaAsOI）具有大的$χ^\left(2\right)$和$χ^\left(3\right)$光学非线性、宽的可调谐带隙、低的波导传输损耗和大的热光系数，使其成为集成量子光子学的一个令人兴奋的平台。随着在AlGaAsOI中建立超亮量子光源，下一步是开发芯片级量子光子电路的关键构建模块。在这里，我们通过展示边缘耦合器，3 dB分光器，可调干涉仪和波导交叉点扩展了AlGaAsOI的量子光子工具箱，其性能与硅和氮化硅量子光子平台相当或超过硅和氮化硅量子光子平台。作为演示，我们通过非平衡干涉仪解复用光子量子比特，为光子量子计算和信息应用的超高效和高速率芯片级演示铺平了道路。
2022-05-13 physics.optics 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
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
Experimental demonstration of photonic entanglement collapse and revival
在非马尔可夫环境中，我们证明了不同偏振纠缠光子态的纠缠动力学的崩溃和复苏的特点。利用全光学实验装置，我们证明了纠缠即使在突然死亡后也可以复活。一个最大的复苏状态被证明违反贝尔不等式与4.1标准偏差，验证了它的量子性质。在这个实验中观察到的复活现象提供了一个有趣的角度纠缠动力学。
2010-03-04 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
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
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
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
A 12-mode Universal Photonic Processor for Quantum Information Processing
光子处理器对于使用光的量子和经典信息处理任务都是关键的。特别是，线性光学量子信息处理需要大规模和低损耗的可编程光子处理器。在本文中，我们报告了迄今为止最大的通用量子光子处理器的演示：一个低损耗，12模完全可调谐的线性干涉仪与全耦合的化学计量氮化硅波导的基础上。
2020-12-10 physics.optics quant-ph
Quantum Slide and NAND Tree on a Photonic Chip
在后摩尔时代，下一代计算模型将是由不同物理组件（如光子芯片）组成的混合架构。2008年，有人提出用量子行走加速NAND树问题的求解。由于NAND门的通用性，这种方案是开创性的。然而，到目前为止，实验演示从未实现，主要是由于在准备传播初始状态方面的挑战。在这里，我们提出了一个替代的解决方案，包括一个结构称为“量子幻灯片”，其中传播高斯波包可以产生确定性沿适当的工程链。这样，可以用普通激光代替单光子来实现光学计算，并且可以通过单次测量代替重复的量子测量来获得输出。在我们的实验演示中，光学NAND树能够解决计算问题，总共有四个输入位，基于飞秒激光3D直写技术的光子芯片。这些结果消除了光子NAND树计算的一个主要障碍，量子幻灯片的构建可能会在量子信息和量子光学中找到其他有趣的应用。
2020-01-29 physics.optics 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
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
Scalable Hybrid Device Architecture on Thin-Film Lithium Tantalate for Long Distance Quantum Network Nodes with Atomic Frequency Comb Quantum Memories
Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）；University of Geneva（日内瓦大学）
本研究提出将薄膜钽酸锂纳米光子电路与掺镱硅酸钇晶体混合集成，以实现基于原子频率梳的量子存储器，为长距离量子网络提供可扩展的器件架构。
2026-09-28 physics.optics 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 optics and cavity QED with quantum dots in photonic crystals
本章主要研究半导体量子点在光子晶体腔中的外延生长量子光学。首先，我们将简要介绍光子晶体和量子点，然后介绍腔量子电动力学（QED）效应，特别强调在量子点-光子晶体平台上演示这些效应。最后，我们将重点讨论这种腔QED效应的应用。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall 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
A versatile quantum microwave photonic signal processing platform based on coincidence window selection technique
本文提出基于符合窗口选择的QMWP信号处理平台，利用纠缠双光子的非局域射频映射，实现可调移相、最多15抽头滤波和光子射频混频。
2024-07-03 physics.optics quant-ph
Nanoscale positioning approaches for integrating single epitaxial quantum emitters with photonic nanostructures
确定性地集成单个固态量子发射器与光子纳米结构作为光子量子技术背景下的关键使能资源。由于许多广泛使用的固态量子发射体的随机空间位置，在过去十年中已经探索了许多用于在纳米纤维化之前定位量子发射体的定位方法。在这里，我们回顾了几种纳米定位方法的工作原理和在这一领域的最新进展，包括原子力显微镜，扫描电子显微镜，共聚焦显微镜与\textit{in situ}光刻，和宽场荧光成像技术。介绍了一系列具有代表性的高性能器件演示，包括高质量的单光子源、明亮的纠缠光子对、强耦合腔QED系统和其他新兴应用。讨论了将定位技术应用于不同材料系统的挑战以及使用这些方法实现大规模量子光子器件的机会。
2021-05-13 physics.optics quant-ph
Experimental demonstration of input-output indefiniteness in a single quantum device
本文提出并实验验证了一种见证单个量子器件中输入-输出不确定性的方法，利用光子装置以超过69个标准差的显著性实现该现象，为量子信息处理和量子时间方向模拟提供了新资源。
2024-04-14 quant-ph
Demonstration of a photonic time-frequency Fourier transform and temporal double slit using atomic quantum memory
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
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
Collection of fluorescence from an ion using trap-integrated photonics
本文提出一种利用陷阱集成光子学收集捕获离子荧光的方法，通过波导集成光栅将光子耦合至单模，实现被动相位稳定、高效操纵与可重复性，为大规模量子态生成与测量奠定基础。
2025-05-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Phase-controlled integrated photonic quantum circuits
可扩展的光子量子技术基于多个嵌套干涉仪。为了实现这种架构，需要集成光学结构来确保稳定、可控和可重复的操作。在这里，我们展示了一个关键的证明的原则演示的外部控制的光子量子线路的基础上紫外光写入波导技术。特别是，我们提出的非经典干涉的光子对的马赫-曾德尔干涉仪与X耦合器在集成光路中的热光移相器的干涉仪臂之一。
2009-09-23 quant-ph
Dual-Drive Directional Couplers for Programmable Integrated Photonics
一种新型的光子集成电路采用组合的分束镜和加载有相位致动器的波导的大规模集成，以提供可以动态重新配置的复杂线性处理功能。在这里，我们提出并实验证明了热致动双驱动定向耦合器（DD-DC）的设计，集成在氮化硅平台，既作为一个独立的光学元件提供任意的光学分束和共同的相位，以及其使用在波导网格安排。我们分析了实验演示的第一个集成的三角形波导网格的安排，以及第一DD-DC的安排，随着其性能和可扩展性的扩展分析。
2019-06-14 physics.app-ph 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
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
High-Dimensional Quantum Key Distribution based on Multicore Fiber using Silicon Photonic Integrated Circuits
量子密钥分发（QKD）提供了一种无条件安全的信息交换方式。历史上，QKD协议一直基于二进制信号格式，例如两个偏振态，并且量子密钥的传输信息效率本质上限于1比特/光子。在这里，我们提出并实验证明，第一次，一个高维QKD协议的基础上空分复用在多芯光纤使用硅光子集成光波电路。我们成功地在四维希尔伯特空间中实现了三个相互无偏的基，并实现了低而稳定的量子误码率，远低于相干攻击和个人攻击的限制。与以前的演示相比，在我们的协议中使用多芯光纤提供了一种更有效的方式来创建高维量子态，并能够打破传统QKD协议的信息效率限制。此外，我们工作中使用的硅光子电路集成了可变光衰减器、高效多芯光纤耦合器和马赫-曾德尔干涉仪，能够以紧凑和稳定的方式操纵高维量子态。我们的演示为利用最先进的多芯光纤进行长距离高维QKD铺平了道路，并为高信息效率的量子通信促进了硅光子学。
2016-10-07 quant-ph
Resource-efficient quantum key distribution with integrated silicon photonics
该研究提出基于硅基编解码器的资源高效型片上BB84 QKD方案，无需额外片外硬件即可实现时间同步与偏振补偿，兼具高稳定性与长距离密钥分发能力，为低成本晶圆级QKD系统制造奠定基础。
2023-06-11 quant-ph
Demonstration of a passive photon-atom swap gate
单光子和单量子发射体之间的确定性量子相互作用是在远程系统之间分发量子信息的重要组成部分。确定性的光子原子状态转移已被证明通过使用协议，包括主动反馈或同步控制脉冲。在这里，我们展示了一个完全被动的交换门之间的状态，一个单光子和一个原子。其基本机制是单光子拉曼相互作用（SPRINT）-一种基于干涉的效应，其中光子量子比特确定性地控制在Λ系统的两个基态中编码的材料量子比特的状态，反之亦然。使用纳米纤维耦合的微球谐振器耦合到单个Rb原子，我们交换一个光子量子比特到原子和回来，在两个方向上展示非经典的结晶。不需要控制场或反馈协议，门在原子的腔增强自发发射时间的时间尺度上自动发生。该方案适用于任何波导耦合的Λ系统，为量子信息处理系统的模块化放大提供了通用的构建块。
2017-11-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Realizing controllable noise in photonic quantum information channels
控制光的退偏振是一个长期存在的问题。近年来，许多演示都使用了单光子的偏振来编码量子信息。这些光子的退偏振等价于它们所编码的量子信息的退相干。我们提出的计划，建立各种去偏振信道的控制性能使用双折射晶体。三个这样的计划被证明和它们对单光子的影响所示的量子过程层析成像是在良好的协议与理论模型。
2010-06-30 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
Experimental preparation of eight-partite linear and two-diamond shape cluster states for photonic qumodes
多体纠缠态的制备是探索量子信息网络和量子计算的前提。在这封信中，我们提出了第一个实验演示的八粒子空间分离的CV纠缠态。以光的八个压缩态为初始源量子态，通过线性光学变换，分别制备了两种八体团簇纠缠态。产生的八个纠缠光子量子模在空间上是分离的，这为实现更复杂的量子信息任务提供了宝贵的量子资源。
2012-05-10 quant-ph
Demonstration of measurement-only blind quantum computing
盲量子计算允许准经典客户端和完全成熟的量子服务器的安全云网络。最近，已经提出了一种新的协议，其要求客户端仅执行测量。我们展示了这种仅测量的盲量子计算的原理验证实现，利用光子设置来生成用于计算和验证的四量子比特簇态。对客户端可行的技术要求和与设备无关的盲性使得该方案非常适用于未来的安全量子网络。
2016-01-12 quant-ph
Quantum random walks in coupled photonic ring resonators
量子随机游走使用干涉来获得更快的状态空间探索，这可以用于算法目的。光子技术为许多最近的实验演示提供了一个自然的平台。在这里，我们分析了相干光在串联耦合光子环谐振器中的传播所实现的量子无规行走。我们提出了一个家庭的图形建模这些设备和比较量子和经典的随机行走这些结构，计算稳态和时间相关的解决方案。我们得到的条件量子优势在这种情况下，并显示如何恢复经典的随机游走平均量子相位。初步设备的可行性测试进行了通过模拟和实验结果，使用聚合物定向耦合器。
2022-03-03 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
Four-Qubit Variational Algorithms in Silicon Photonics with Integrated Entangled Photon Sources
本文首次在室温硅光子集成电路上，利用四个集成自发四波混频光子对源制备路径纠缠四维量子态，成功演示了氢分子变分量子本征求解和半素数变分量子因式分解两种变分量子算法。
2025-01-02 quant-ph
Shor's quantum factoring algorithm on a photonic chip
肖尔的量子因式分解算法比任何其他已知的方法都要快得多，这是现代信息安全的核心任务，特别是在互联网上。这种算法需要一台量子计算机，一种利用量子叠加和量子比特（或量子比特）纠缠所提供的“大规模并行性”的设备。我们报告的示范编译版本的肖尔算法的集成波导硅芯片上，引导四个单光子量子比特通过计算因子15。
2009-11-06 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
Error-mitigated photonic quantum circuit Born machine
针对光子系统中光子损失导致的 QCBM 训练退化问题，提出线性光学 QCBM，并通过模拟与光子集成处理器实验验证回收缓解技术可显著提升训练效果。
2025-03-18 quant-ph
Experimental characterization of a non-local convertor for quantum photonic networks
我们实验上描述了一个量子光子门，它能够转换多量子比特纠缠态，同时只作用于两个量子比特。它是大型量子网络中的重要工具，可以用于重新连接多体纠缠态或生成特定任务所需的各种纠缠态。该门还可用于产生量子信息处理资源，如纠缠和不和谐。在我们的实验演示中，我们将一个线性四量子比特团簇态转换成不同的纠缠态，包括GHZ态和Dicke态。高质量的实验结果表明，该门具有成为分布式量子光子网络中柔性元件的潜力。
2016-10-14 quant-ph
Memory-built-in quantum teleportation with photonic and atomic qubits
量子隐形传态和光子量子比特的量子存储的结合是未来实现大规模量子通信和基于测量的量子计算的关键。这两个步骤已经在许多原理验证实验中分别实现，但光子量子比特的存储器内置隐形传态的演示仍然是一个实验挑战。在这里，我们展示了光子（飞行）和原子（静止）量子比特之间的隐形传态。在我们的实验中，一个未知的偏振态的单光子被传送到一个远程原子量子比特，也作为一个量子存储器超过7米。传送的状态可以存储并成功读出长达8微秒。除了基本的兴趣之外，光子和原子量子比特之间的隐形传态直接包含可读的量子存储器代表了迈向高效和可扩展的量子网络的一步。
2008-01-21 quant-ph
Experimental Demonstration of Blind Quantum Computing
量子计算机除了提供大量的计算加速外，还有望提供保护计算隐私的可能性。在这里，我们展示了第一个这样的实验演示盲量子计算，其中输入，计算和输出都对计算机保持未知。我们利用基于测量的量子计算的概念框架，使客户端将计算委托给量子服务器。我们演示了各种盲委托计算，包括一个和两个量子比特门和Deutsch和Grover算法。值得注意的是，客户端只需要能够准备和传输单个光子量子比特。我们的演示对于未来无条件安全的量子云计算至关重要，并可能成为现实应用的关键因素，特别是考虑到使强大的量子计算机广泛可用的挑战时。
2011-10-06 quant-ph
Experimental demonstration of boson sampling as a hardware accelerator for monte carlo integration
该研究利用重要性采样将积分拆分为量子玻色采样分布与经典函数，并通过可编程光子实验验证其作为蒙特卡洛积分硬件加速器的可行性。
2025-09-29 physics.atm-clus physics.comp-ph physics.optics
Time-bin to Polarization Conversion of Ultrafast Photonic Qubits
量子信息在光子时间仓量子比特中的编码适合于长距离量子通信方案。在实践中，由于诸如检测器响应时间或共极化时间仓可以被切换的速度之类的技术约束，其他编码（例如极化）通常优选用于像状态检测这样的操作。在这里，我们提出了使用基于超快光学克尔快门的方法在偏振和时间仓编码之间进行量子比特转换，并在快门速度接近1 ps的情况下获得97%的效率和0.827+/-0.003的平均保真度。我们的演示描绘了混合和高速光量子网络的发展的基本要求。
2017-11-27 quant-ph
