Heralded preparation of polarization entanglement via quantum scissors
量子纠缠是量子信息科学和量子技术的核心。在光学领域，最常见的量子纠缠类型是偏振纠缠，它通常是以后选择的方式产生的，涉及破坏性的光子探测，从而阻碍了需要容易获得的纠缠资源的进一步应用。在这项工作中，我们提出了一个方案，以一种预示的方式制备偏振光子的多体纠缠态，即，没有后选择。我们利用量子剪刀技术将给定的连续变量纠缠截断为目标纠缠态，这些纠缠态可以是离散-连续或完全离散的混合纠缠态。我们考虑量子剪刀的两种实现：一种是从原始量子剪刀修改而来[Pegg et al.，物理修订信函81，1604（1998）]，另一个在此设计为使用II型双模挤压器。我们澄清这两种实现的优点和缺点，以及讨论纠缠准备的实际方面。我们的工作说明了各种类型的光学纠缠之间的接口和建议的量子剪刀技术可以作为替代方法，预示着产生偏振纠缠。
2021-07-23 quant-ph
Spatiotemporal effects in heralded state preparation
本文采用 Wigner 泛函方法纳入全部时空自由度，分析预示制备量子光学态中的时空效应，并推导光子扣除与添加态的一般表达式。
2024-04-08 quant-ph
High-fidelity heralded quantum state preparation and measurement
提出一种结合标准SPAM与序列内测量的预示纠错协议，并在单个囚禁$^{137}\mathrm{Ba}^+$离子的三种量子比特编码中实现迄今最低SPAM非保真度。
2024-09-09 physics.atom-ph quant-ph
Multiplexed single-photon state preparation using a fibre-loop architecture
自发参量下转换（SPDC）已成为当前光子学实验中制备单光子态的主要方法。因为它们被预告，原则上人们知道单个光子何时被准备好。然而，在实验上现实的SPDC源的预示效率通常非常低。为了克服这一点，已经提出了多路复用技术，该技术采用一组并行的SPDC源，并将成功预报的光子路由到输出，从而有效地提高预报效率。然而，运行大量独立的SPDC源成本高，并且需要复杂的切换。我们分析了一种多路复用技术的基础上的时间仓编码，允许只是一个单一的SPDC源的预示效率增加。该方案是简单的和实验可行的使用当今的技术。我们分析了该计划的操作方面的实验现实的考虑，如损失，检测器的效率低下，和泵浦功率。
2015-04-07 quant-ph
Heralded Generation of Macroscopic Superposition States in a Spinor Bose-Einstein Condensate
我们提出在三模旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的基态中产生大量原子的宏观叠加态。基态受到有限的能隙的保护，不受相位噪声的影响，并且对一个模式中的粒子数的测量预示着同时空的和填充的另外两个模式的相干制备。考虑到基态的准绝热制备，高纠缠宏观叠加态的产生具有很大的概率。实现我们的建议所需的所有关键因素都是实验可用的。
2017-12-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optically-Heralded Entanglement of Superconducting Systems in Quantum Networks
联网超导量子计算机是量子科学中的一个长期挑战。典型的方法是级联换能器：在发射器处转换为光频率，在接收器处转换为微波频率。然而，较小的微波-光耦合和增加的噪声已被证明是巨大的障碍。相反，我们提出了光网络通过预示端到端纠缠与一个检测到的光子和隐形传态。与级联直接转换相比，我们的方案将低的光-微波耦合效率吸收到预示步骤中，从而打破了速率-保真度的权衡。此外，这种技术统一和简化了量子网络中超导设备和其他物理模态之间的纠缠生成。
2021-09-07 quant-ph
Exploring the limits of multiplexed photon-pair sources for the preparation of pure single-photon states
基于非线性光学的当前预示单光子源以概率方式操作。为了构建基于单光子使用的量子增强器件，需要紧凑、交钥匙和确定性的源。一种可能的解决方案是多路复用多个源以增加单光子产生概率，并且这样做减少了从独立源同时递送大量光子的等待时间。先前已经表明，在理想情况下，17个多路复用源允许确定性地产生预示的单光子[Christ和Silberhorn，Phys.Rev.A85，023829（2012）]。在这里，我们扩展这种分析，包括探测器的效率低下和光子损失的一些多路复用源使用各种不同的探测器预示的不良影响。我们比较了这些系统的固定信噪比，以允许直接比较的性能，为现实世界预示的单光子源。
2014-09-08 quant-ph
Experimental demonstration of a heralded entanglement source
量子纠缠态的产生是量子信息处理的一个长期目标，因为它是许多量子协议不可或缺的。偏振纠缠光子对通常是通过自发参量下转换产生的，但其发射是概率性的。它们的应用通常伴随着后选择和破坏性光子探测。在这里，我们报告了一个源的纠缠产生的事件准备的方式由条件检测辅助光子。该方案受益于自发参量下转换的稳定和鲁棒特性，并且仅需要适度的实验努力。它是灵活的，并允许通过使用具有不同透射比的分束器来显著提高制备效率。我们已经取得了保真度优于87%和45%的状态准备效率的源。这可以在基本的基于光子学的量子信息任务中提供希望，特别是通过显著降低计算开销来实现光学量子计算。
2010-07-19 quant-ph
Conditional preparation of states containing a definite number of photons
利用贝叶斯理论分析了一种有条件地建立单模或多模光子数态的技术。我们考虑了当预告探测器是Fitch等人最近证明的时间复用光子数分辨探测器时，由非种子光学参量放大器产生的光子产生的预告N光子态[Phys. Rev. A 68，043814（2003）]。同时由Achilles等人[Opt. Lett. 28，2387（2003）.]。我们发现，即使有显着的损失，预示着检测器，字段与子泊松光子数分布可以创建。我们还表明，使用这种技术创建的预示多模字段更强大的探测器损耗比单模字段。
2007-11-01 quant-ph
Generation of heralded vector-polarized single photons in remotely controlled topological classes
该研究利用电压控制q-plate器件和SPDC源，实现了预报式单光子非均匀偏振态的制备与控制，并展示了泵浦光到单光子的强度、相位及矢量偏振结构的完整传递，以及对单光子拓扑类的非局域控制。
2024-02-16 physics.optics quant-ph
Photonic quantum computing on thin-film lithium niobate: Part I Design of an efficient heralded single photon source co-integrated with superconducting detectors
本文在薄膜铌酸锂平台上提出一种与超导纳米线探测器共集成的预示单光子源设计，利用PPLN波导和光栅耦合器实现高效集成，可服务于融合量子计算和压缩光应用。
2023-11-15 quant-ph
Remote temporal wavepacket narrowing
量子通信和时钟同步协议可以通过仔细准备所产生的光子的波包来显着增强。根据发表在[Optica，4，84（2017）]中的理论提议，我们实验证明了一个预示着单光子的远程时间波包变窄的效果。它是利用时间分辨的方法对与其频率纠缠的先行光子进行测量。我们还研究了最佳光子对源的特性，最大限度地减少预示波包宽度。
2017-11-16 quant-ph
Rigorous no-go theorems for heralded linear-optical state generation tasks
The University of Queensland（昆士兰大学）；Griffith University（格里菲斯大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
本文研究了利用线性光学和辅助光子测量生成离散变量量子态的挑战，通过代数几何中的Nullstellensatz算法证明了某些任务的不可行性，为光学态和门的物理资源需求提供了下界。
2026-02-10 quant-ph
Heralded generation of single photons entangled in multiple temporal modes with controllable waveforms
时间仓纠缠单光子是长距离量子通信中的一个迫切需求。我们提出了一个可调谐窄带单光子纠缠在分离良好的多个时间模式（时间仓）可控幅度的预示源。通过弱写入脉冲的拉曼散射在冷原子系综中产生的单个斯托克斯光子的检测预示着存储在原子介质内的一个自旋激发的准备。读取激光脉冲的训练确定性地将原子激发转换成在多时间仓中离域的单个反斯托克斯光子。仓的波形由读取脉冲参数很好地控制。提出了一种测量所有时间点相位相干性的方法。
2014-11-16 quant-ph
Heralded multiphoton states with coherent spin interactions in waveguide QED
波导量子电动力学提供了产生强相干原子相互作用的可能性，无论是通过适当的原子配置在耗散制度或在带隙制度。在这篇论文中，我们展示了如何利用这些相互作用来产生高度纠缠的原子态，然后这些原子态可以被映射成具有高量子效率的单模多光子态，我们介绍了两种制备原子态的方案，我们讨论了它们的性能，并与以前的方案进行了比较。特别是，我们表明，其中之一达到了高概率的成功，许多原子，但低的Purcell因素的系统。
2017-04-07 quant-ph
Enhanced heralded single-photon source with a photon-number-resolving parallel superconducting nanowire single-photon detector
本文利用高效光子数可分辨超导纳米线单光子探测器过滤多光子预告事件，显著降低预告单光子源的二阶关联函数或提高预告率，并实现单探测器精确表征光源性能。
2022-10-28 quant-ph
Double-heralded generation of two-photon-states by spontaneous four-wave-mixing in the presence of noise
我们提出了一种实验方法，用于创建和验证光子数的非简并，三阶非线性光学光子对源创建的状态。通过使用空间多路复用，阈值单光子探测器和反转的条件概率矩阵，我们确定光子数的概率通过预示自发四波混频。噪声光子的有害影响可靠的预示的研究和退化的条件准备的双光子数态比他们降低条件单光子状态。我们推导出不需要的噪声的存在下，在先驱通道和损失的信号通道的先驱实验之间的等价性。表征的噪声光子的贡献，并估计的先驱无噪声光子数分布的方法的程序被证明。
2016-02-16 quant-ph
Preparation of macroscopic quantum superposition states of a cavity field via coupling to a superconducting charge qubit
我们提出了如何利用含有超导电荷量子比特的微波腔产生宏观量子叠加态。基于对电荷态的测量，我们证明了单模腔场的两个宏观可区分相干态的叠加可以通过腔场与电荷量子比特的可控相互作用产生。在腔场的这种叠加被创建之后，相互作用可以被经典磁场关闭，并且在腔场和电荷量子比特之间没有信息传递。我们还讨论了两个压缩相干态叠加态的产生。
2005-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A Preparation Nonstationarity Loophole in Superconducting-Qubit Bell Tests
Clemson University（克莱姆森大学）；Indian Institute of Technology Mandi（印度理工学院曼迪分校）；Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
本文揭示了超导量子比特贝尔测试中因准备过程非平稳性导致的漏洞，并提出了一种新的操作性见证方法来检测此类非平稳性。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Properties of 1.5 um synchronous heralded single photon sources based on optical fiber
利用色散位移光纤和商用光纤器件，实现了1.5 μ m同步预示单光子源（HSPS）。实验结果表明，制备效率和条件二阶关联函数g2（0）均随泵浦光强度的增加而增加。在这两个重要参数之间，应该采取折衷，以获得高质量的基于光纤的同步HSPS。获得了制备效率>60%，g2（0）<0.06的同步HSPS，其多光子几率比泊松光源降低了16倍以上。实验结果表明，基于光纤的同步高速光子合成在量子信息应用中具有巨大的潜力。
2010-12-12 physics.optics quant-ph
Heralded generation of entangled photon pairs
纠缠光子是量子通信和线性光量子计算的重要资源。不幸的是，由于光子源的随机特性，许多基于光子的方案的适用性受到限制。因此，世界范围内的努力都集中在克服概率发射的限制，通过产生双光子纠缠态的条件下检测辅助光子。在这里，我们提出了第一代的光子状态，最大限度地纠缠在偏振与线性光学和标准光子检测自发参量下转换。我们利用对应于三个光子对的产生的下转换状态，其中四个辅助光子的重合检测明确地预示着纠缠态的成功制备。这种受控的纠缠光子态的产生是朝向线性光学量子网络的适用性的重要一步，特别是对于纠缠交换、量子隐形传态、量子密码学和朝向基于光子学的量子计算的可扩展方法。
2010-07-16 quant-ph
Heralded Free-Electron Writing of the Most Subradiant State in an Atomic Array
School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）；Department of Physics, Friedrich-Alexander University (FAU) Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学物理系）；Wuhan Institute of Quantum Technology（武汉量子技术研究院）
该研究提出用自由电子作为量子写入器，通过匹配波矢与包络，可高保真制备原子阵列的最亚辐射态，还能激发平行原子链的强亚辐射反对称态。
2026-08-05 physics.optics quant-ph
Heralded amplification of photonic qubits
我们在全光纤、电信波长方案中展示了时间仓和Fock状态量子位的预示量子位放大，该方案突出了完全集成光子解决方案的简单性、稳定性和潜力。利用高效率超导探测器，研究了放大器的增益、保真度和性能随损耗的变化。我们还展示了第一个没有后选择的福克态量子比特放大器。这为证明设备无关的量子密钥分发以及扩展距离上的量子力学的基本测试提供了重大进展。
2015-07-12 quant-ph
Heralded single excitation of atomic ensemble via solid-state-based telecom photon detection
具有物质量子系统的光子量子通信网络具有广泛的应用前景，如长距离量子密码和单向量子计算。在原子系综中，通过探测与原子激发态相关的通信波长光子来制备预报单激发态是一个重要的步骤。这样的系统已被证明与量子频率转换（QFC）电信波长采用Rb原子云。然而，有限的波长选择阻止了下一步。在这里，我们第一次展示了HSE与基于固态的QFC和电信波长的检测器，这将有一个很大的优势，成熟的电信技术的效用。我们明确地表明，所展示的HSE表示一个非经典统计的自相关函数的直接测量。
2016-07-06 quant-ph
Preparation of Schrödinger cat states of a cavity field via coupling to a superconducting charge qubit
本文推广了文献[Yu-xi Liu，L. F. Wei和F.海苔，欧罗巴。Lett. 67，941（2004）]用于制备与超导电荷量子位相互作用的腔场的叠加态。我们研究了非线性对这种状态的产生的影响。我们发现，非线性效应的主要贡献是缩短建立叠加所需的时间。
2014-04-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heralded ultrafast generation of macroscopic quantum states in matter with bright squeezed vacuum light
University of Tokyo（东京大学）
本文提出通过明亮压缩真空光与单次正交测量相结合，在弱耦合条件下利用正交预示制备物质的宏观量子叠加态，并展示了从Dicke态到猫态的生成过程。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Improved heralded single-photon source with a photon-number-resolving superconducting nanowire detector
单光子的确定性产生对于许多量子信息技术是必不可少的。发射光子对的体光学非线性，其中一个光子的测量预示着另一个光子的存在，通常使用的警告是，由于多光子事件和对发射速率之间的权衡，单光子发射速率受到约束。使用一个有效的和低噪声的光子数分辨超导纳米线探测器，我们预示着，在实时，在电信波长的单光子。我们进行了二阶光子相关$g^{2}(0)$测量的信号模式的空闲模式的测量的光子数为各种泵浦功率的条件下，并证明了一个预示单光子源的改进。我们开发了一个分析模型，使用相空间的形式主义，包括所有的多光子效应和相关的缺陷，如损失和多施密特模式。我们执行最大似然拟合来测试模型与数据的一致性，并提取每个泵浦功率的对源的最佳拟合平均光子数$μ$。在$μ= 0.327 \pm 0.007$的光子$g^{2}(0)$关联函数的$0.118 \pm 0.012$的最大减少得到，表明多光子发射的强烈抑制。对于固定的$g^{2}(0) = 7e-3$，我们将单对生成概率增加25%。我们的实验使用光纤耦合和现成的组件构建，描绘了一条工程理想的单光子源的路径。
2023-01-09 physics.optics quant-ph
Heralded Linear Optical Generation of Dicke States
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Yonsei University（延世大学）
本文提出一种线性光学方案，用于生成任意Dicke态，通过线性量子图框架克服了结构复杂性，为实用化的 heralded Dicke态制备提供了资源高效路径。
2026-04-02 quant-ph
On-chip low loss heralded source of pure single photons
许多光子量子增强技术的实验实现的一个关键障碍是缺乏纯量子态的单光子的低损耗源。我们展示了一个很有前途的解决方案：在二氧化硅光子芯片中通过自发四波混频产生预示的单光子。由于低损耗源与光纤的有效耦合，实现了40%的预示效率，对应于占检测器性能的80%的制备效率。单光子纯度为0.86的测量从源数统计没有过滤，并通过直接测量的联合光谱强度确认。我们计算，类似的高预示纯度输出可以从可见光电信光谱区使用这种方法。片上二氧化硅源可以直接应用于采用二氧化硅光子学的广泛的单光子量子光学应用中。
2013-04-29 physics.optics quant-ph
Heralded Leakage Detection with Preserved Computational-State Coherence in a Fixed-Frequency Transmon
The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Stanford University（斯坦福大学）
研究超导量子处理器计算子空间外泄漏检测问题，通过在色散读出时对计算跃迁施加拉比驱动实现预示性泄漏检测，给出检测保真度、误报率等数据，该方案无需额外电路元件，适用于多种超导量子比特。
2026-07-21 quant-ph
Preparation and manipulation of a fault-tolerant superconducting qubit
我们描述了一个射频超导量子干涉装置中的连续量子变量编码的量子比特。由于系统中可达状态的数量是无限的，我们可以保护其二维子空间免受与环境相互作用和操作过程中引入的小误差的影响。我们展示了如何准备容错状态和操纵系统。所讨论的操作足以在编码状态上执行量子计算、伴随式提取和量子纠错。我们还评论的物理来源的错误和可能的缺陷，而操纵系统。
2007-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum teleportation with hybrid entangled resources prepared from heralded quantum states
在这项工作中，我们提出了一个混合纠缠资源（HER）的产生和进一步的应用在量子隐形传态方案从实验可行的角度来看。HER制备的光源是基于光子晶体光纤中的四波混频过程，利用其输出的二分态的一方产生单光子或单光子加相干态。从预示的状态和线性光学创建HER。在所提出的隐形传态协议中，Bob使用HER来传送具有不同光谱特性的量子比特。Bob在单光子基础上进行了Bell测量，并用其平均量子隐形传态保真度对方案进行了表征。对于宽光谱范围内的量子比特，保真度接近于1。这项工作还包括一个讨论的保真度依赖于介质的几何性质，通过该HER生成。一个重要的注释是，没有光谱滤波中采用的预示过程中，这强调了该方案的可行性，而不损害光子通量。
2020-02-07 physics.optics quant-ph
Heralded Generation and Detection of Entangled Microwave--Optical Photon Pairs
微波和光频之间的量子态转移对于将超导量子线路连接到相干光学系统以及将微波量子网络扩展到长距离上是必不可少的。为了建立这样一个混合的“量子互联网”，量子领域的一个重要实验是纠缠微波和光学模式。基于一般腔电光机械系统模型，提出了一种产生纠缠微波光子对的方案，该方案可以绕过直接传输协议中量子信道容量的效率阈值。纠缠验证的参数制度是与现实的实验设置兼容。我们的方案是可行的电光力学的最新实验进展，并可以推广到各种物理系统。
2019-01-24 quant-ph
Multi-photon state engineering by heralded interference between single photons and coherent states
我们发展了一种利用量子催化通过相干态和Fock态之间的干涉产生多光子非经典态的技术。通过调制相干场强度，催化剂光子的数量和它们干涉的分束器的比率，可以产生广泛的非经典现象，包括高达1.25 dB的压缩，反和超聚束光子统计和状态，表现出超过90%的保真度位移相干叠加态。我们进行量子催化实验，显示到非经典制度的可调性。我们的协议不受弱非线性的限制，而弱非线性是大多数已知的制备多光子非经典态的策略的基础。该协议的连续迭代可以直接控制Fock基中高阶项的权重，为量子计算、通信和计量学中应用的“设计者”多光子态的有条件制备铺平了道路。
2012-11-01 quant-ph
Fundamental limits of parameter estimation with heralded optical non-Gaussian states generated from Gaussian resources
Keio University（庆应义塾大学）；The University of Tokyo（东京大学）；National Institute of Information and Communications Technology (NICT)（信息通信研究机构）
该研究针对单参数相位估计，证明基于高斯资源产生的 heralded 非高斯态的有效量子费舍尔信息不超过原始高斯输入的量子费舍尔信息，凸显量子传感中资源计数的重要性。
2026-08-07 quant-ph
Laser-written integrated platform for quantum storage of heralded single photons
光与物质之间高效、长寿命的界面对于量子信息技术的发展至关重要。用于量子存储设备的集成光子学解决方案由于光限制而提供改进的性能，并实现更复杂和可扩展的设计。我们展示了一种基于激光写入波导的新型量子光存储平台。采用新的写入制度，使我们能够实现波导与以前的演示相比，改善限制能力。本文报道了在激光写入波导中实现单光子存储的首次实验。虽然我们实现的存储效率与在大规模样品中观察到的存储效率相当，但由于光-物质相互作用增强了近一个数量级，因此存储器准备所涉及的功率大大降低了100倍。此外，我们证明了激发态存储时间比以前实现的单光子集成量子存储器长100倍。我们的系统有望有效地满足高效和可扩展的集成量子存储设备的要求。
2019-03-18 quant-ph
An integrated photonic circuit for color qubit preparation by third-order nonlinear interactions
本文提出了一种可行的集成光子电路的设计，该电路通过三阶非线性差频产生（DFG）过程进行单量子比特的制备和旋转，并在时间模式基础上进行定义。我们的电路的第一阶段包括产生预示着单光子的自发四波混频在一个微环腔设计提供一个独特的时间模式的单光子状态。第二阶段包括在具有受控色散特性的螺旋波导中实现DFG，以达到接近于1的颜色量子位制备保真度。我们提出了与DFG过程相关的广义旋转算子，用于设备设计的方法，以及作为用户可访问参数的函数的量子位制备保真度结果。
2022-07-19 quant-ph
Heralded Emission Detection in InAs/ZnSe Quantum Dot Solids Using Time-Correlated Photons
本研究利用超导纳米线单光子探测器和大面积光电二极管，在低温下实现InAs/ZnSe量子点固体的 heralded 发射检测，揭示了激子寿命和精细结构能级分裂，为量子光谱学提供了新的研究平台。
2025-11-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Conditional preparation of single photons using parametric downconversion: A recipe for purity
在最近报道的一项实验中[Phys. Rev. 100，133601（2008）]，我们证明了通过群速度匹配的参数下转换，可以在纯量子态中产生预示的单光子，而无需光谱滤波。该技术依赖于可因子化的光子对产生，最初在严格的共线制度理论上发展;聚焦-在任何实验实施中都需要-可以破坏这种因子化。在这里，我们提出的数值模型用于设计我们的单光子源，并尽量减少光谱相关性，在这样的实验考虑。此外，我们表明，我们的模型的结果是在很好的协议与测量上的光子对，并给出了详细的描述，为构建这种类型的源的确切要求。
2008-07-09 quant-ph
Experimental demonstration of loop state-preparation-and-measurement tomography
我们已经进行了一个实验，证明回路状态准备和测量（SPAM）层析成像[C。Jackson和S. J.van Enk，Phys.Rev.A92，042312（2015）]能够检测量子系统的制备和测量之间的相关误差。具体来说，我们已经准备好了编码在预示单个光子的偏振中的单个量子比特的纯态和混合态。通过使用多个状态准备和多个测量设备设置来执行测量，我们能够检测它们之间是否存在任何相关误差，并且还能够确定哪些状态准备与哪些测量相关。这是通过在参数空间中循环来实现的，这允许我们检查自一致性。关于状态准备或测量，除了状态的维度和描述检测器的正算子值测量（POVM）是已知的之外，没有做出任何假设。在没有发现相关性的情况下，我们能够通过使用检测器POVM的知识来执行偏振量子比特的量子态层析成像，或者通过使用状态准备的知识来执行量子检测器层析成像。
2017-04-20 quant-ph
Simulating realistic non-Gaussian state preparation
我们考虑在光子损失的情况下，利用多模高斯态和光子数分辨探测器的条件光子非高斯态制备。虽然这种状态准备的模拟往往是计算上的挑战，我们表明，获得所需的多模高斯状态福克矩阵元素可以减少到称为循环矩阵的矩阵函数的计算，并开发一个定制的算法，其计算速度比以前已知的方法。作为其效用的一个例子，我们使用我们的算法来探索三个特定的非高斯状态准备方案的损失参数空间：Fock状态预示，猫状态预示，和弱非相位状态预示。我们确认，这些计划是脆弱的光子损失，但发现有损失参数空间中的区域，是潜在的访问在实验设置对应于具有非零非高斯性的预示状态。
2019-09-05 quant-ph
Preparation of cluster states and W states with superconducting- quantum-interference-device qubits in cavity QED
我们提出了利用超导量子干涉器件（SQUID）量子比特在腔中产生团簇态和W态的方案。我们的方案不需要辅助量子位，并且激发能级在整个方案中仅虚拟耦合，这可以大大降低实验挑战。我们在模型中考虑了腔的衰减，并分析了它对制备纠缠态的不利影响。
2006-08-14 quant-ph
Experimental demonstration of fault-tolerant state preparation with superconducting qubits
稳健的量子计算需要将精细的量子信息编码成环境难以改变的自由度。量子编码已经在许多物理系统中通过观察和纠正存储错误得到了证明，但应用程序不仅需要存储信息;即使在错误的操作下，我们也必须准确计算。容错量子计算的理论通过提供限制错误传播的基础和技术集合来照亮前进的道路。在这里，我们实现了一个最小的量子码在一个五量子比特超导transmon设备，并展示容错状态的准备。我们通过量子过程层析成像来表征所得到的码字，并研究了逻辑观测量的自由演化。我们的结果是一致的容错状态准备在一个受保护的量子比特子空间。
2017-05-25 quant-ph
Heralded quantum non-Gaussian states in pulsed levitating optomechanics
本文提出利用脉冲光学力学相互作用和非线性光子检测技术制备机械福克态，并验证其量子非高斯性，同时预测多声子添加过程的条件，用于研究量子热力学和宏观量子效应。
2025-11-20 quant-ph
Heralded initialization of charge state and optical transition frequency of diamond tin-vacancy centers
针对金刚石锡空位中心电荷态与跃迁频率难以确定性制备的问题，提出基于共振探测、阈值光子计数和实时逻辑的预示初始化方法，并验证其可提升光学相干性及实现多均匀线宽范围调频。
2023-11-23 quant-ph
Efficient and flexible preparation of photonic NOON states in a superconducting system
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, Fuzhou University（福建量子信息与量子光学重点实验室，福州大学）；Department of Physics, Fuzhou University（福州大学物理系）；School of Physics, Hangzhou Normal University（杭州师范大学物理学院）；Quantum Information Physics Theory Research Team, Center for Quantum Computing, RIKEN（理研量子计算中心量子信息物理理论课题组）
本文提出一种在超导系统中利用微波谐振腔和辅助五能级四能级制备NOON态的高效协议，通过调整外部经典场实现任意光子数N的制备，具有高保真度和灵活性。
2026-03-18 quant-ph
Preparation of Knill-Lafamme-Milburn states based on superconducting qutrits
提出了两种方案，分别在由超导电荷夸克（SCQ）连接的两个传输线谐振器（TLR）中产生两个远距离极性分子（PM）系综的Knill-Lafamme-Milburn（KLM）态，以及在TLR中产生两个SCQ的KLM态.这两种方案都对TLR的微波光子的虚激发引起的光子衰减具有鲁棒性，并且第二种方案中SCQ的虚跃迁可以抑制自发发射。此外，该方案在现有技术条件下具有较高的可控性和可行性。
2014-03-06 quant-ph
A high visibility Hong-Ou-Mandel interference via a time-resolved coincidence measurement
本文报道了连续波泵浦的自发参量下转换~（SPDC）中两个预告光子的高可见度Hong-Ou-Mandel干涉。利用连续波泵浦的SPDC通过周期极化的Li_2O_3波导产生了1541 nm和1580 nm的非简并光子对。通过对1580 nm光子的探测，制备了1541 nm的预示单光子。我们在分离的时间仓中进行了预示单光子之间的Hong-Ou-Mandel干涉实验，观察到了高可见度的干涉。我们使用的所有探测器都是超导纳米线单光子探测器，光子探测的整体时间分辨率估计为85 ps，这比预告光子的相干时间短得多。
2016-08-17 quant-ph
Dissipative preparation and stabilization of many-body quantum states in a superconducting qutrit array
提出一种基于超导transmon电路的驱动-耗散协议，通过将qutrit映射为自旋-1并利用色散耦合消除特定子空间布居，实现了具有对称保护拓扑序的AKLT多体量子态的制备与稳定。
2023-06-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum state engineering by click counting
我们推导了一个解析描述的量子态的制备使用系统的开关检测器。我们的方法将应用这种检测器系统的真实点击统计。特别地，我们考虑了利用相关光场、光子加和光子减过程制备预示的量子态。对探测器系统的特定点击次数使用后选择程序，输出态揭示了各种量子特征。严格的描述允许在给定的过程中基本上不可避免的衰减的识别和表征。我们还概括了一个已知的情况下，无噪声放大与点击检测器的目的，准备各种类型的非经典光的状态。我们的精确结果对选择实验参数实现目标态是有用的。
2014-04-19 quant-ph
Harnessing of temporal dispersion for integrated pump filtering in spontaneous heralded single-photon generation processes
针对片上预示单光子源的泵浦抑制问题，提出利用泵浦光与单光子群速度差异导致的时间色散分离，并结合高时间分辨率SNSPD实现集成滤波。
2025-03-18 physics.optics quant-ph
Towards a heralded eigenstate preserving measurement of multi-qubit parity in circuit QED
保持本征态的多量子比特奇偶校验测量是稳定子量子纠错的核心，是解决量子计算机退相干问题的有效方法。在这项工作中，我们探索了一个高保真度，本征态保持奇偶校验读出超导量子比特分散耦合到微波谐振器，其中奇偶校验位被编码在谐振器的相干态的振幅。检测由谐振器经由电流偏置的约瑟夫森结发射的光子产生关于奇偶校验位的信息。我们从理论上分析了强耦合快探测器极限下的测量反作用，并表明在一般情况下，这种宇称测量，而近似量子非破坏（QND）是不保持本征态的。为了弥补这一缺点，我们提出了一个简单的动态解耦技术在光子探测，这大大减少了在一个给定的奇偶子空间内的退相干。此外，通过应用与动态解耦脉冲交错的快速位移操作序列，可以有效地抑制该二进制检测器的自然偏置。最后，我们介绍了一个预示奇偶校验测量的概念，其中检测器点击保证成功的多量子位奇偶校验检测，即使是有限的检测效率。
2019-11-06 quant-ph
Experimental verification of a quantumness criterion for single systems based on a Bell-like inequality
在这封信中，我们提出并实验测试了单系统的量子化标准。该标准是基于违反一个已经报道的经典不等式。这个不等式表示的联合概率，我们确定为实现的解释和测量计划。我们的分析指出，叠加态是理解物理系统量子本质的关键概念。我们验证了我们的标准，在全光学实验装置与预示着通过自发参量下转换产生的单光子，并使用专门的投影准备和投影测量。
2016-09-28 quant-ph
Multi-phonon Fock state heralding with single-photon detection
研究允许前向布里渊散射的光机械系统，通过求解薛定谔方程和Lindblad主方程，提出利用单光子探测结合频率滤波来预示制备多声子Fock态，并给出了量子层析方法。
2024-07-26 physics.optics quant-ph
