Scalable multipartite entanglement criteria for continuous variables
针对连续变量系统,提出基于匹配纠缠见证与积分不确定性关系的通用多方纠缠检测判据,利用协方差矩阵可快速检测各类纠缠。
2024-11-05 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
A scheme to create and verify scalable entanglement in optical lattice
为了实现可扩展的量子信息处理,人们一直致力于在各种物理系统中产生大尺度纠缠态。光晶格中的超冷原子由于其可行的初始化和并行操作而被认为是最有前途的平台之一。在这项工作中,我们提出了一个有效的方案来产生和表征的整体纠缠的光晶格。该方法利用双阱中的超交换相互作用,利用两量子比特纠缠门,仅使用两层量子线路。这些操作的并行性使得生成快速且可扩展。为了验证这种非稳定子态的纠缠性,我们主要设计了三种互补的检测协议,与全层析相比,它们消耗的资源更少。特别地,只需要两个同质的本地测量设置来识别纠缠特性。我们的纠缠产生和验证协议为进一步在光晶格中进行量子信息处理奠定了基础。
2022-09-04 quant-ph
Functional Quantum Nodes for Entanglement Distribution over Scalable Quantum Networks
我们演示了两个相距3米的远程量子节点之间的纠缠分布。这种分布涉及两对原子存储器的异步准备和存储的原子状态到光场的相干映射在一个有效的状态附近的最大偏振纠缠。纠缠通过测量违反贝尔不等式的方式来验证,并且可以用于诸如量子密码学的通信协议。演示的量子节点和通道可以用作量子中继器的部分,为强大的长距离量子通信提供了必要的工具。
2007-04-12 quant-ph
A scalable entanglement distribution framework for hybrid quantum networks
Xi’an University of Technology(西安工业大学);Taiyuan University of Technology(太原理工大学);Rensselaer Polytechnic Institute(伦斯勒理工学院);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Northwestern University(西北大学);the University of Chicago(芝加哥大学)
提出一种可扩展的混合纠缠分发方案,通过统一的串联并联图规则实现DV-CV接口的纠缠交换与浓缩,在串联-并联拓扑中优于传统点对点方法,为未来量子互联网奠定理论基础。
2026-11-02 quant-ph
Optimal quantum control of multi-mode couplings between trapped ion qubits for scalable entanglement
我们展示了高保真纠缠量子门内的五个被困离子量子比特链最佳成形耦合到多个集体运动模式的光场。我们利用分段的光脉冲分别寻址量子比特,以可编程的方式构造多体纠缠态。这种方法实现了高保真度和快速量子门,其可以缩放到更大的量子位寄存器以用于量子计算和模拟。
2014-01-08 quant-ph
Scalable multi-particle entanglement of trapped ions
在各种纠缠态中,“W态”扮演着重要的角色,因为它的纠缠即使在粒子丢失的情况下也是最大的持续和鲁棒的。这些态是量子信息处理和多方量子通信的核心资源。在这里,我们报告的四,五,六,七,八粒子纠缠态的W型与被困离子的可扩展性和确定性的产生。我们获得最大可能的信息,这些国家通过执行充分的表征,通过状态层析成像,使用单独的控制和检测的离子。详细的分析证明了纠缠是真实的。这种多粒子纠缠态的可用性,以及以其密度矩阵形式提供的全部信息,为多粒子纠缠的理论研究创造了一个实验平台。独立地,格林伯格-霍恩-蔡林格纠缠态与多达六个离子已创建和分析在博尔德。
2006-03-23 quant-ph
High-rate Scalable Entanglement Swapping Between Remote Entanglement Sources on Deployed New York City Fibers
Qunnect Inc.(昆尼特公司);Center for Quantum Information Physics, Department of Physics, New York University(纽约大学物理学院量子信息物理中心);Cisco Quantum Labs(思科量子实验室)
本研究展示了一种基于热原子蒸气细胞的高吞吐量可扩展纠缠交换方法,在无需共享激光器或脉冲源的情况下实现了500对/秒的交换速率,并在17.6公里光纤上保持高质量纠缠。
2026-03-02 quant-ph
Scalable Test of Genuine Multipartite Entanglement via Partially Randomized Measurements
Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk(格但斯克大学理论物理与天体物理研究所)
本文提出基于部分随机测量的关联张量子 sector 长度判据,避免测量数目随量子比特数指数增长,在离子阱量子计算机上成功认证真正五体纠缠。
2026-08-17 quant-ph
Robust and Scalable Scheme to Generate Large-Scale Entanglement Webs
我们提出了一个鲁棒的和可扩展的方案来产生一个$N$ -量子比特$W$状态之间分离的量子节点(腔QED系统),通过使用线性光学和后选择。本方案继承了Barrett-Kok方案的鲁棒性[Phys.Rev.A { \bf 71},060310(R)(2005)]。在可以利用准多项式开销$\sim 2^{O[(\log_2 N)^2]}$生成任意大的$N$量子位$W$状态的意义上,也确保了可伸缩性。为了实现可扩展性,我们引入了繁殖$W$状态的过程,该过程非常简单和有效,并且可以应用于其他物理系统。
2011-02-23 quant-ph
Nanotube Double Quantum Dot Spin Transducer for Scalable Quantum Information Processing
实现可扩展量子信息处理的关键挑战之一是设计可扩展的体系结构,以支持远距离量子系统之间的相干相互作用和纠缠产生。我们提出了一种纳米管双量子点自旋传感器,可以实现金刚石中氮空位中心自旋之间的稳态纠缠,空间间隔超过微米。远距离自旋纠缠进一步使我们能够设计一个可扩展的架构,固态量子信息处理的基础上的混合平台,由氮空位中心和碳纳米管双量子点。
2020-05-07 quant-ph
Scalable entanglement certification via quantum communication
研究仅使用乘积测量的量子通信协议中的纠缠优势,提出标准场景扩展以突破EPR steering限制,证明Werner state的纠缠优势并推动实用半设备无关纠缠认证。
2024-04-12 quant-ph
Scalable characterization of localizable entanglement in noisy topological quantum codes
拓扑量子纠错码已经成为实现大规模容错量子计算机目标的主要候选者。然而,量化纠缠在这些系统的大尺寸在噪声的存在下是一个具有挑战性的任务。在本文中,我们提供了两种不同的处方来表征噪声稳定态,包括表面和颜色代码,在量子比特的子集上的可定域纠缠。在一种方法中,我们利用适当构造的纠缠见证运营商估计的可定域纠缠,这是直接在实验中访问的基于可定域性的下界。在另一个配方中,我们使用图状态是本地幺正等价的稳定状态,以确定可计算的测量为基础的可定域纠缠的下限。如果在实验中使用,这将转化为从在特定基础上对感兴趣的子系统外部的量子位执行的单量子位测量获得的可定域纠缠的下限。为了计算这些下界,我们详细讨论了从稳定器状态获得局部酉等价图状态的方法,其中包括一个新的和可扩展的几何配方以及适用于任意大小的一般稳定器状态的代数方法。此外,作为后一个配方的关键步骤,我们开发了一个可扩展的图形转换算法,该算法使用一系列局部互补操作在图形中的两个特定节点之间创建一个链接。我们为这些转换开发了开源Python包,并通过将其应用于嘈杂的拓扑色码来说明该方法,并研究可定位纠缠的见证和基于测量的下界如何随所选量子位之间的距离而变化。
2020-08-15 quant-ph
Local and scalable detection of genuine multipartite single-photon path entanglement
如何通过局域测量有效地证明多体单光子路径纠缠态?我们解决这个问题,通过构建一个纠缠见证的基础上本地光子检测位移操作之前,揭示真正的多体纠缠。我们的见证被定义为三个可观测量的总和,这些可观测量可以在本地进行测量,并且可以针对任意数量的参与方$N$使用两个测量设置进行评估。对于任意的二分性,在二分性态上的见证观测的最大平均值是由一个$N\times N$矩阵的最大特征值所限定的,这个特征值可以被有效地计算。我们证明了我们的计划的适用性,通过实验测试的证人预示着4和8部单光子路径纠缠态。我们的实现显示了我们的证人的可扩展性,并打开了在量子网络中以高速率分发光子多体纠缠的大门。
2022-03-16 quant-ph
Scalable & Noise-Robust Communication Advantage of Multipartite Quantum Entanglement
本研究针对多发送方单接收方分布式计算场景,利用GHZ纠缠态实现通信开销随发送方数量n减少(n-1)比特的可扩展量子优势,且协议具备白噪声鲁棒性,为实验实现该量子通信优势提供了可能。
2024-09-24 quant-ph
Scalable creation of long-lived multipartite entanglement
我们展示了基于可扩展方法的多体纠缠的确定性生成。四个量子比特被编码在$^{40}$ Ca $^+$中,存储在微结构分段的保罗陷阱中。这些量子比特通过激光驱动的成对门操作顺序纠缠。在这些之间,量子位寄存器通过离子穿梭操作动态地重新配置,其中离子晶体被分离和合并,并且离子被移入和移出固定的激光相互作用区。由三个成对纠缠门组成的序列产生四离子GHZ态$\vertψ\rangle=\tfrac{1}{\sqrt{2}}\left(\vert 0000\rangle+\vert 1111\rangle\right)$,并且全量子态层析显示Bell态保真度为94.4(3)\%。我们分析了这种态的退相干,并对空间分布的组分采用动态退耦合,使其在1.1~ s的存储时间内保持69(5)%的相干性.
2017-07-12 quant-ph
Scalable Determination of Multipartite Entanglement in Quantum Networks
提出一种不可信星形量子网络中仅需 N+1 个测量设置的保真度与真正 N 节点纠缠判定方法,并通过 3、4 光子实验验证其有效性。
2024-08-08 quant-ph
Scalable Entanglement Detection in Quantum Systems via Fisher Linear Discriminant Analysis
针对高维量子系统纠缠检测难的问题,本研究将经典Fisher线性判别分析适配到量子态判别中,给出理论基础与实现策略,经多量子态实验验证其分类高效性,实现了多量子比特态的高精度分类。
2025-09-04 quant-ph
Scalable Dissipative Preparation of Many-Body Entanglement
我们提出了一种耗散制备与普通振子模耦合的原子的高纠缠多粒子态的方法。通过将局域自发发射与相干耦合相结合,我们设计了多体耗散,将系统从任意初始状态驱动到Greenberger-Horne-Zeilinger状态。我们证明,使用我们的技术,高度纠缠的稳定状态,可以有效地准备在一个时间尺度与系统大小的多项式。我们的协议假设通用耦合,从而使耗散生产的多粒子纠缠在广泛的物理系统。作为一个例子,我们证明了我们的计划在国家的最先进的捕获离子系统的可行性。
2016-09-09 quant-ph
A nonlinear quantum neural network framework for entanglement engineering
Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学)
本文提出了一种非线性量子神经网络框架,用于在噪声量子设备中高效生成多体纠缠,通过引入非线性激活函数和优化电路拓扑,实现可扩展的纠缠工程。
2026-03-11 quant-ph
Scalable Steady-State Entanglement with Floquet-Engineered Stabilizer Pumping in Neutral Atom Arrays
本文提出一种基于Floquet-Lindblad框架和非瞬时踢脉冲的耗散协议,通过工程化耗散通道加速收敛,在中性原子阵列中可扩展地高保真制备任意多体图态,并兼具被动纠错能力。
2025-09-22 quant-ph
Scalable spin-photon entanglement by time-to-polarization conversion
本文首次在基于时间-偏振转换的可扩展协议基本单元中,利用金刚石氮-空位色心实现了自旋-光子纠缠,为构建大型纠缠态和量子网络提供了新途径。
2018-12-26 quant-ph
Scalable and modular generation of multipartite entangled states through memory-enhanced fusion
针对大规模多体纠缠态生成的挑战,本文提出利用光子互连实现内存增强的纠缠态融合,通过异步制备和单光子干涉成功创建并验证了远程量子内存模块间的四体W态纠缠,为分布式量子信息处理铺路。
2025-04-30 quant-ph
Scalable $W$-type entanglement resource in neutral-atom arrays with Rydberg-dressed resonant dipole-dipole interaction
虽然里德堡封锁制度提供了自然的设置创建$W$型纠缠冷中性原子,它在这里表明,这种类型的可扩展的纠缠资源,甚至可以在完全不同的物理环境下获得。更准确地说,扭曲$W$态的一个特殊实例--即$π$ -扭曲态--可以在具有里德伯修饰共振偶极-偶极相互作用的冷中性原子的一维阵列中进行设计。特别是,它在这里示出,这是可能的,即使当一个(穿着)里德伯激发耦合到原子的运动自由度在各自的,近谐波的光学偶极微陷阱,这是量子化成色散(零维)玻色子。对于从相关内部原子跃迁的非共振修整激光器的特别选择的(“最佳点”)失谐,里德伯修整量子位的期望的$π$ -扭曲$W$状态是在相关参数的宽窗口中的系统的有效激发-玻色子哈密顿量的基态。同时通过等于单玻色子能量的间隙与其它本征态分离,该$W$态可以使用拉比型驱动协议来制备。相应的准备时间是独立的系统的大小和几个数量级短于相关的原子态的有效寿命。
2021-02-09 quant-ph
Novel permanent magnet array geometries for scalable trapped-ion quantum computing in a laser-free entanglement architecture
University of Sussex(苏塞克斯大学);Duke University(杜克大学)
本文提出了一种新型永磁体阵列设计,以解决可扩展囚离子量子计算系统中的特定挑战,通过优化磁体几何结构,实现离子运输和磁场梯度控制,提升可扩展性和实验设置的兼容性。
2026-04-03 quant-ph
Scalable entanglement stabilization with modular reservoir engineering
耗散工程是研究少量子比特系统中量子态制备和自主纠错的有力框架。在这项工作中,我们研究了这种方法的可扩展性,并给出了三个标准,任何耗散状态稳定协议应该满足真正可扩展的量子位数的增长。除了要求它可以以资源有效的方式从简单的工程构建块构建之外,可扩展的协议还必须随着系统大小的增加而表现出稳定时间的有利缩放。我们提出了一个家庭的协议,采用固定深度的量子位量子位的相互作用以及工程线性耗散稳定的$N$ -量子位W状态。我们发现,一个模块化的方法耗散工程,与几个重叠的几个量子位耗散,而不是一个单一的$N$ -量子位耗散,是必不可少的,我们的协议是可扩展的。通过这种方法,随着量子位数的增加,我们的协议在最好的情况下表现出稳定时间的低次多项式缩放和控制驱动器数量的线性增长。虽然所提出的协议是最容易访问的当前国家的最先进的电路QED架构,这里提出的模块化耗散工程方法可以很容易地适应其他平台和其他有趣的量子态的稳定。
2023-01-13 quant-ph
Fiber-based photon-pair source capable of hybrid entanglement in frequency and transverse mode, controllably scalable to higher dimensions
我们已经设计并实现了一个光子对源,基于自发的四波混频(SFWM)过程中的少模光纤,在一个几何形状,允许多个,同时SFWM过程,每个与一个不同的组合的横向模式的四个参与波。在我们的来源:i)每个过程都是群速度匹配的,使得通过设计,它几乎是可因子分解的,以及ii)相邻过程之间的光谱分离大于每个过程的边际光谱宽度。因此,每个过程的联合振幅与整个双光子态的每个施密特模式对之间存在直接对应关系。我们的方法允许在离散频率和横向模式的混合纠缠,从而控制所支持的光纤横向模式的数量允许可扩展到更高的维度,而光谱滤波可以用于简单的施密特模式歧视。
2016-05-18 quant-ph
Experimental demonstration of scalable cross-entropy benchmarking to detect measurement-induced phase transitions on a superconducting quantum processor
本文在IBM超导量子处理器上演示了基于线性交叉熵的可扩展协议,在最多22量子比特的一维和全对全连接系统中检测测量诱导纠缠相变,并通过数据坍缩验证了与理论半定量一致的临界指数。
2025-05-10 quant-ph
Scalable Certification of Entanglement in Quantum Networks
Department of Physics, Shandong University(山东大学物理学院)
本文提出了一种可扩展的量子网络中多体纠缠认证方法,通过子对称见证实现高效检测,适用于大规模量子网络。
2026-01-12 quant-ph
Scalable High-Dimensional Multipartite Entanglement with Trapped Ions
提出BOAT协议,将单轴扭转哈密顿量推广至量子点以制备高维GHZ态,并在囚禁离子系统中实现可扩展的高维多体纠缠生成与认证。
2024-07-29 quant-ph
Entanglement-informed distributed wavefunction approach to scalable quantum many-body systems
CNR-IOM, Istituto Officina dei Materiali, Consiglio Nazionale delle Ricerche(意大利国家研究委员会材料研究所)
本文提出利用量子多体态的纠缠结构进行分布式模拟,通过纠缠切分实现波函数的双分量分解,展示近线性扩展并识别纠缠谱碎片化对计算成本的关键作用。
2026-05-08 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
Scalable symmetry detector and its applications by using beam splitters and weak nonlinearities
描述了一种基于分束器和弱非线性的双光束多光子纠缠探测方法。对于双光束四光子纠缠,我们探索了一种对称性探测器。它不仅可以直接从自发参量下转换过程中收集两对纠缠态,而且可以通过级联这些对称性检测器来纯化它们。令人惊讶的是,通过计算迭代系数和成功概率,我们表明,通过几次迭代,可以从一类四光子纠缠态获得所需的两对。然后,我们推广的对称性检测器$n$ -对发射,并表明它是能够确定的数量的自发参量下转换源,这可能有助于探索多对纠缠与大量的光子。
2017-03-03 quant-ph
Scalable generation of multiphoton path entanglement with high NOON-state fidelity
“薛定谔的猫”是一个有趣的实验,旨在强调解释量子力学的概念困难。“类猫”态的产生是众多量子信息协议的核心。特别是,许多注意力已经吸引了由N个光子的所有被在两个指定的模式之一的叠加态。这些最大路径纠缠态,称为“NOON”态,表现出增强的相位灵敏度,并允许达到精确测量的基本量子极限。这种状态也可以用于在量子光刻中获得“超分辨率”。在实验室中创建NOON状态被限制为N=3。超越这一点已被证明是一个艰巨的实验挑战。在这里,我们实现了一个方案,用于产生具有任意大的N的高保真NOON态。我们通过在单个设置中测量N=5来展示该方案的多功能性,这与之前针对特定N定制设计的实验相反。该方案是基于“量子”下转换光和“经典”相干光在光子数基础上的高阶干涉。我们的结果验证了高度的路径纠缠,自然出现的两个无处不在的,容易产生的,光的状态的干扰。
2009-12-27 quant-ph
Creation of entanglement in a scalable spin quantum computer with long-range dipole-dipole interaction between qubits
从理论上和数值上考虑了自旋链系综中自旋间偶极-偶极相互作用的纠缠产生。远程偶极相互作用的不想要的效果通过实现协议的射频脉冲的参数的最佳选择来补偿。由(i)环境的影响,(ii)非选择性激发,(iii)不同自旋链彼此的影响,(iv)量子位从其完美位置的位移,以及(v)外部磁场的波动引起的误差被解析地估计和数值地计算。对于完全纠缠态,整个系统的磁化强度的z分量M等于零。误差导致M的有限值。如果系统中的量子位数很大,则可以通过实验检测到M。利用M对于每种误差不同地取决于系统参数的事实,改变这些参数将允许人们通过实验确定最重要的误差源,并相应地优化量子计算机设计,以减少误差和M。使用我们的方法,可以对量子计算机进行基准测试,减少错误,并为实现更复杂的量子算法做好准备。
2006-03-24 quant-ph
A local and scalable lattice renormalization method for ballistic quantum computation
最近的一项提议表明,使用晶格的弹道生成来执行线性光学量子计算是可能的。然而,由于其簇状态的概率生成,不可能使用容错Raussendorf晶格,这需要在纠缠生成过程中具有较低的故障率。该领域之前的工作展示了原理证明的线性光学量子计算,而本文提出了一种更实用的方法,满足了几个关键约束。我们发展了一个经典的测量方案,将一个大的错误晶格净化为一个更小的晶格与阈值以下的纠缠故障。该方法的单次应用可以将纠缠错误率降低到对于$25\%$的输入失败率的$7\%$。因此,我们可以证明,它是可能实现容错弹道方法。
2018-06-22 quant-ph
Scalable multimode entanglement based on efficient squeezing of propagation eigenmodes
在光域中对量子信息进行连续变量编码,近年来产生了大量的时间和光谱纠缠态,这对量子计算和量子通信都有重要意义。我们介绍了一个协议的基础上产生的空间多体纠缠的相位匹配的传播本征模的单片光子器件:阵列的二次非线性波导。我们从理论上证明了在自发参量下转换机制下,可以产生对多模量子网络有用的大的多体纠缠态。我们的协议是非常简单和强大的,因为它不依赖于耦合,非线性或样品长度的特定值。
2021-01-19 physics.optics quant-ph
Scalable nuclear-spin entanglement mediated by a mechanical oscillator
我们提出了一个固态混合平台的基础上植入的氮空位(NV)中心的金刚石磁耦合到一个机械振荡器的阵列。机械振荡器和NV电子自旋都充当量子总线,使我们能够在遥远的核自旋之间诱导有效的长程相互作用,放松对空间距离的要求。相干核自旋-自旋相互作用具有伊辛模型的形式,在存在机械阻尼和自旋退相的情况下,除了电子自旋的微波驱动场之外,还可以通过核自旋的脉冲动力学解耦来维持。本混合平台提供了一种可扩展的方式来制备具有长相干时间的核自旋之间的多体纠缠,并且可以应用于生成可用于通用量子计算的图态。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Difference-Set Weyl Channels: Exact Capacity, Optimizer Bifurcation, and Scalable Entanglement Separation
The Affiliated Institute of ETRI(韩国电子通信研究所附属研究所)
该研究针对奇数局域维度下的差集魏尔信道,刻画了其输出纯度界等式条件,推导了精确容量、有限块长强逆等,发现完全维格纳正性可与持续信道纠缠及可扩展纠缠辅助优势共存。
2026-08-24 quant-ph
Robustness of multiparticle entanglement: specific entanglement classes and random states
我们研究了退相干下真实多粒子纠缠的鲁棒性。我们考虑了不同种类的纠缠三量子比特和四量子比特态以及随机纯态。对于振幅阻尼噪声,我们发现W-型状态是最强大的,而其他状态并不比一般的状态更强大。对于相位阻尼噪声的GHZ状态是最强大的状态,和去极化噪声的几个国家是显着更强大的随机状态。
2014-03-01 quant-ph
A compact and reconfigurable silicon nitride time-bin entanglement circuit
基于光子芯片的时间仓纠缠因其在量子通信和计算中的潜在应用而受到广泛关注。有效的时间仓纠缠系统必须能够在光子芯片上产生、操纵和分析纠缠光子,以实现稳定、可扩展和可重构的操作。在这里,我们报告了第一个时间仓纠缠光子芯片,集成了时间仓产生,波长解复用和纠缠分析。测量了具有88.4%可见度的双光子干涉条纹(未扣除任何噪声),表明芯片的高性能。我们的方法,基于氮化硅光子电路,它结合了二氧化硅的低损耗特性和硅的紧密集成特性,为可扩展的现实世界的量子信息处理器铺平了道路。
2015-06-09 quant-ph
Optimal entanglement witnesses: a scalable data-driven approach
多体纠缠是量子器件超越经典器件的关键资源,而纠缠认证是评估任何量子优势的基础。唯一可扩展的认证方案依赖于纠缠见证,通常仅对特殊的纠缠态有效。在这里,我们专注于有限集的测量量子态(以下称为量子数据),我们提出了一种方法,给定一个特定的空间分区的系统的利益,可以有效地确定是否数据集是兼容的可分离的状态。当相容性被否定时,该方法为手头的量子数据产生最佳的纠缠见证。我们的方法是基于可分离的状态映射到平衡经典场论上的晶格,并映射到一个逆统计问题,其解决方案是在多项式时间内达到的经典场论不描述玻璃系统的兼容性问题。我们的研究结果为量子设备中的系统纠缠认证铺平了道路,优化了可访问的可观测量。
2021-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.data-an
Scalable entanglement of nuclear spins mediated by electron exchange
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Quantum Machines Inc.(量子机器公司);Intel Corporation(英特尔公司);School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Sydney(新南威尔士大学电气与电信工程学院);ARC Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology(ARC量子计算与通信技术卓越中心);NNF Quantum Computing Programme, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所NNF量子计算项目);Diraq Pty. Ltd.(Diraq有限公司);School of Fundamental Science and Technology, Keio University(庆应义塾大学基础科学与技术学院);School of Physics, University of Melbourne(墨尔本大学物理学院);School of Science, RMIT University(皇家墨尔本理工大学理学院)
通过电子交换相互作用,在硅设备中实现两个磷原子核之间的高保真度核自旋纠缠,为扩展半导体自旋量子位至核自旋量子计算机提供新途径。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Towards a function-scalable quantum network with multiplexed energy-time entanglement
针对当前量子协议独立开发导致功能扩展性受限的问题,本文通过多路复用能量-时间纠缠双光子和量子信道,兼容实现量子时间同步与量子密码学,120公里链路实验实现亚皮秒同步及73.8比特/秒安全密钥率,缓解非对称延迟攻击,推动功能可扩展量子网络发展。
2025-02-12 quant-ph
Functional building blocks for scalable multipartite entanglement in optical lattices
提出基于交叉角自旋依赖超晶格结合量子气体显微镜的新架构,实现局部原子自旋操控,构建并验证了可扩展多体纠缠的功能构件,为可扩展量子计算与模拟提供新平台。
2022-10-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Benchmarking Multipartite Entanglement Generation with Graph States
本研究针对NISQ设备纠缠生成能力的基准测试需求,提出基于2-可着色图态、仅需双测量设置的可扩展纠缠见证方案,在127比特超导QPU上验证了两体纠缠制备,并在23比特态中检测到真多体纠缠。
2024-02-01 quant-ph
12-photon entanglement and scalable scattershot boson sampling with optimal entangled-photon pairs from parametric down-conversion
纠缠光子源同时具有近1的预示效率和不可扩展性是可扩展的光子量子技术的基本要素。设计并实现了一个超快脉冲激光泵浦自发参量下转换(SPDC)简并纠缠光子源,该源同时表现出~97%的前向效率和~96%的独立单光子间的不可分辨性。这种高效率和频率不相关的SPDC源允许产生第一个12光子真正的纠缠,状态保真度为0.572(24)。我们进一步展示了一个蓝图,可扩展的散射玻色子采样使用12个SPDC源和12*12模式干涉仪的三,四,五玻色子采样,产生计数率超过四个数量级高于所有以前的SPDC实验。我们的工作立即实现了多路复用、散射玻色子采样的高效实现,并预示着远程纠缠光子的产生,为可扩展的光子量子技术开辟了一条有前途的道路。
2018-10-11 physics.optics quant-ph
Generating scalable entanglement of ultracold bosons in superlattices through resonant shaking
基于单位填充超冷原子的一维双阱超晶格,提出了一种通过共振晶格振动在超晶格中产生可伸缩纠缠态的方案.我们的方案利用周期性晶格调制使每个单胞中的两个原子相对于它们的轨道自由度纠缠在一起,并且超晶格中的完整原子系统变成一个二分纠缠原子对的簇。为了证明这一点,我们执行$ab \ initio$量子动力学模拟使用的多层多配置的时间相关的Hartree方法的玻色子,它占所有的原子之间的相关性。提出的二分纠缠簇表现为各种量子应用的重要资源,例如基于测量的量子计算。利用晶格振荡方法产生该纠缠态具有可扩展性强、处理速度快、对目标纠缠态具有丰富的可控性以及与现有实验技术相结合等优点。
2017-12-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Robust and efficient generator of almost maximal multipartite entanglement
量子混沌映射可以有效地产生具有几乎最大多体纠缠的伪随机态,其特征在于系统所有可能的二分体之间的二分体纠缠的概率分布。我们表明,这样的多体纠缠是强大的,在这个意义上说,当现实的噪声被认为是,bipartitions的可压缩纠缠仍然几乎最大的噪声强度下降,只有多项式与量子位数。
2008-02-12 quant-ph
Entanglement Detection with Variational Quantum Interference: Theory and Experiment
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理科学学院);Shanghai Research Center for Quantum Science and CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学上海量子科学研究中心及中国科学院量子信息重点实验室);Center for Quantum Information, Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University(清华大学交叉信息研究院量子信息中心);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室)
本文提出一种结合正偏置部分转置准则与变分量子干涉的纠缠检测协议,通过实验验证其在八光子平台上的有效性,实现了对传统方法无法检测的三量子比特混合态纠缠的检测。
2026-01-09 quant-ph
Scalable Fault-Tolerant Quantum Technologies with Silicon Colour Centres
本文提出基于硅T中心色心自旋的统一量子架构,借助纳米光子链路和高连接图实现高质量纠缠分发,并支持低开销量子纠错,以推进可扩展容错量子计算与网络。
2023-11-08 quant-ph
Experimentally generating and tuning robust entanglement between photonic qubits
我们制备并研究了三个偏振编码光子量子比特组成的新态的纠缠特性。通过改变一个实验参数,我们可以相干地从一个完全可分离的状态到一个最大鲁棒的W状态,同时在任何时候都保持一个最佳的鲁棒性,对称纠缠配置。我们实现了高保真度与这些配置实验,包括最高的报告W状态保真度。
2008-02-21 quant-ph
Loophole-free Bell-inequality violation between atomic states in cavity-QED systems mediated by hybrid atom-light entanglement
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);NextQuantum Innovation Research Center, Department of Physics & Astronomy, Seoul National University(首尔大学物理与天文学系 NextQuantum 创新中心);Department of Physics, SRM University, Amaravati, Andhra Pradesh - 522540, India(印度安得拉邦阿马拉瓦蒂 SRM 大学物理系);National Institute of Informatics(国立情报学研究所)
本文提出了一种可行的可扩展方法,通过混合原子光纠缠在腔基架构中测试贝尔非局域性并实现设备无关量子密钥分发,结合噪声源模型展示了当前技术可实现强贝尔不等式违反和数十公里的密钥生成。
2025-12-11 quant-ph
Cavity-catalyzed deterministic generation of maximal entanglement between nonidentical atoms
通过精确求解薛定谔方程,我们证明了同一个谐振腔可以作为催化剂,使两个不同基团的原子最大限度地纠缠在一起。该生成方案是现实的和有利的,在这个意义上,它是确定性的,高效的,可扩展的和免疫的退相干效应。
2006-03-01 quant-ph
Scalable Quantum Networks: Congestion-Free Hierarchical Entanglement Routing with Error Correction
提出Quantum Tree Networks (QTN)分层多流纠缠路由架构,通过$k$-ary树结构实现无拥塞纠错操作,使量子比特开销随端节点数呈次线性扩展,满足可扩展量子网络要求。
2023-09-12 quant-ph