Non-Hermitian photon number filtering using N00N state Bloch oscillations
Naval Information Warfare Center Pacific（海军信息战中心太平洋）
该研究利用线性增长折射率波导阵列实现N00N态布洛赫振荡，通过非对称损耗分布与相位调节，可动态切换输出单光子或双光子主导态，为光子电路态制备改进提供了方案。
2026-08-04 quant-ph
Optimal filtering and generation of entangled photons for quantum applications in the presence of noise
Northwestern University（西北大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文研究了在噪声环境下通过滤波优化多光子应用中的纠缠光子生成，利用可调带宽滤波器和低抖动探测器实现高纯度单光子源，提升量子通信效率。
2025-10-08 quant-ph
Mode expansion and Bragg filtering enable a high-fidelity fiber-based photon-pair source
我们报告了一种基于光纤的光子对单空间模式源的开发，其中通过使用光纤端扩展和布拉格滤波器，提取光子对的效率比以前的源[18]有所提高。这种效率的提高使得光谱明亮且纯的光子对源具有小的二阶关联函数（0.03）和44，700对/（s nm mW）的原始光谱亮度。该源可以被配置为生成纠缠光子对，其特征在于通过最佳和最小的量子态层析成像，以具有97%的保真度和92%的纠缠，而不减去任何背景。
2009-10-05 quant-ph
State preparation by photon filtering
我们提出了一种能够产生单模辐射场Fock态的装置。该方案是基于耦合信号场的环形腔通过交叉克尔相位调制，并在输出腔模式的条件ON-OFF光电探测。同样的设置允许准备选定的福克态和纠缠双模态的叠加。值得注意的是，探测器的量子效率并不影响状态合成的可靠性。
1999-06-21 quant-ph
Observation of photon-phonon correlations via dissipative filtering
腔光学力学通过利用辐射压力使光子-声子相互作用和关联成为可能。在这里，我们实现了一个“腔在一个膜”的光学机械架构，它允许通过集成的光学腔检测光刻定义的运动，光刻膜。使用耗散滤波方法，我们能够消除原位探测光，并观察与低频膜机械模式相关的光子-声子关联。所开发的方法是普遍适用于研究低频光散射过程中，传统的频率选择性过滤是不可行的。
2022-09-08 physics.optics quant-ph
Selective Filtering of Photonic Quantum Entanglement via Anti-Parity-Time Symmetry
本文提出基于反宇称-时间对称性的非厄米光子滤波方法，在无损耗波导网络中利用Lanczos变换实现任意输入态的高保真纠缠提取，并可扩展至多光子情形且对退相干具有鲁棒性。
2025-04-08 quant-ph
Number state filtered coherent state
相干态中的数态滤波导致亚泊松光子统计。与相干态相比，这些态更适合于相位估计。这些国家的非经典量化的维格纳函数和纠缠势的负性。从相干态中过滤真空几乎就像光子相加一样。然而，滤波使状态比光子添加更能抵抗耗散。对于双向量子密钥分发协议，真空态过滤相干态的性能优于加光子相干态。提出了一种在多光子原子与光场相互作用中产生这些态的方案。
2018-01-16 quant-ph
Selective filtering of multi-photon events from a single-photon emitter
Technische Universität München（慕尼黑工业大学）
该研究针对单光子源纯度受自发辐射和再激发限制的问题，利用多光子错误的光谱-时间特性，通过窄带光谱滤波将零延迟二阶相干度降低近一个数量级，在不影响目标单光子发射的前提下显著抑制多光子错误率。
2025-06-27 quant-ph
Theory of filtered type-II PDC in the continuous-variable domain: Quantifying the impacts of filtering
参量下转换（PDC）是量子光学实验的基本组成部分之一。然而，脉冲PDC固有的多模谱时结构往往会对直接实现纯单光子态的预言或连续变量纠缠蒸馏实验造成严重的阻碍。为了消除多模效应，经常应用窄带频率滤波来实现单模特性。一个严格的理论描述，以准确地描述过滤对PDC的影响，然而，仍然是失踪。迄今为止，滤波PDC的理论模型植根于离散变量域，并且仅考虑低增益区中的滤波，其中在任何单个时间点仅发射几个光子对。在本文中，我们扩展了这些理论描述，并提出了一个简单的模型，它能够准确地描述在连续变量域中的滤波对PDC的影响。这种开发的简单的理论框架，使我们能够准确地量化抑制高阶模式，降低纯度和降低爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）纠缠之间的权衡，当窄带滤波器应用于多模II型PDC。
2014-08-16 quant-ph
Quantum filtering for a two-level atom driven by two counter-propagating photons
本文的目的是提出在连续测量下，两个连续模反向传播光子驱动的二能级原子的量子滤波器。讨论了两种多测量方案，1）零差检测加光电检测，2）两个零差检测。这两种情况下的过滤方程推导明确。作为演示，在两个零差探测测量下，分别用指数上升脉冲和高斯脉冲两种输入光子激发了一个二能级原子。模拟结果揭示了原子-光子耦合与最大原子激发下的光子脉冲形状之间的标度关系。
2019-03-13 math.OC quant-ph
Quantum filtering for multiple measurements driven by fields in single-photon states
本文推导了受量子真空噪声污染的单光子输入态驱动的量子系统的随机主方程。为了提高估计性能，设计了基于多通道测量的量子滤波器。两种情况下，即扩散加泊松测量和两个扩散测量，被认为是。
2015-11-26 math.OC quant-ph
Atomic filtering for hybrid continuous-variable/discrete-variable quantum optics
我们演示了亚阈值光学参量振荡器（OPO）对频率简并光子对的原子滤波。该滤波器是一种改进的法拉第反常色散光学滤波器（FADOF），实现了70%的峰值透射率，同时具有57 dB的带外抑制和445 MHz的传输带宽。当应用于OPO输出时，只有包含单模压缩真空的简并模落入滤波器通带，所有其他模式都被强烈抑制。高透射率保留了非经典连续变量特征，例如压缩或非高斯性，而高光谱纯度允许可靠的离散变量检测和预报。相关性和原子吸收测量表明单个光子的光谱纯度为96%，光子对的光谱纯度为98%。这些能力将能够产生原子共振混合态，例如通过从压缩真空中减去光子获得的“薛定谔小猫”，使这些奇异态可用于量子网络和原子量子精密测量应用。
2014-09-04 quant-ph
Quantum filtering equations for system driven by non-classical fields
利用Gardiner和Collet的输入输出模型和级联系统的概念，我们确定了由选定的非经典光场驱动的量子系统的滤波方程。利用量子随机幺正演化描述了量子系统和电磁场。我们考虑两个例子的非经典状态的领域：真空和单光子状态的组合和两个相干态的混合物。我们描述的随机演化条件下的光子计数和正交测量的结果。
2018-05-17 quant-ph
Sine gating detector with simple filtering for low-noise infra-red single photon detection at room temperature
我们提出并分析了一种门控单光子雪崩探测器，该探测器采用正弦门控方案和简单但有效的低通滤波技术，用于电信波长的快速低噪声单光子探测。该探测器的特点是采用1.25 GHz的130 ps短门，在10%的探测效率下，产生的定时抖动仅为70 ps，每个门的噪声概率低至7 E-7。我们表明，该探测器是适合于高速率的量子密钥分发（QKD），即使在室温下，它可以允许量子密钥分发的距离大于25公里。
2012-05-14 physics.ins-det quant-ph
Single-photon quantum filtering with multiple measurements
单光子量子滤波问题是近年来在量子计算中应用的一个热点问题。实际上，由于探测器和系统之间存在一些模式失配，并且单光子信号可能被量子白噪声破坏，所以探测器以小于1的量子效率响应。因此，本文设计了基于多个测量的量子滤波器，以提高估计性能。更具体地说，本文给出了单光子输入态驱动的二能级量子系统在多次测量下的滤波方程。我们考虑了四种情况：1）两个Q-P积分形式的扩散测量，2）两个Q-Q积分形式的扩散测量，3）扩散加泊松测量，4）两个泊松测量。比较滤波结果是很自然的，即，测量单通道或双通道，哪一个更好？通过模拟，我们使用一个单光子激发一个原子，似乎多个测量使我们能够以更高的概率激发原子比只测量单通道。仿真结果还揭示了测量反作用现象。
2018-01-10 math.OC quant-ph
Optimizing single-photon quantum radar detection through partially postselected filtering
本研究提出利用纠缠光子态联合测量结合光子催化、零光子预示技术提升吸收材料透反射系数的方法，经蒙特卡罗模拟验证可提升量子雷达成像信噪比，具备实际应用潜力。
2024-03-07 quant-ph
Filtering Multiphoton Emission from State-of-the-Art Cavity QED
多光子态的工程设计是一个具有广泛应用前景的挑战，如量子计量学、量子光刻甚至生物系统。获得它们的最先进的方法依赖于选择后，多能级系统或里德伯原子系综。最近，研究表明，强驱动的二能级系统与失谐腔模相互作用可以被设计为连续发射n光子态。在目前的工作中，我们表明，其发射的光谱滤波大大放宽了对系统参数的要求，甚至更容易获得坏腔的情况下，打开了实现该协议在更广泛的景观不同的平台的可能性。这种改进是基于一个关键的观察：在不完美的情况下，只有一定比例的发射是由n-光子态组成的，这些具有与信号的其余部分分离的明确定义的能量，这允许仅通过频率滤波来揭示和纯化多光子发射。我们证明了这些结果通过获得相关的多光子发射的品质因数的解析表达式，如腔和发射器之间的n-光子耦合率，作为n-光子状态发射的光的分数，和n-光子发射率。这使我们能够系统地研究这些品质因数作为系统参数的函数，并证明该协议在几种相关类型的腔QED设置中的可行性，在这些设置中，我们考虑到各自实验限制的影响。
2017-07-12 quant-ph
Truly unentangled photon pairs without spectral filtering
我们证明了集成硅微谐振器能够有效地产生完全无纠缠的光子对，这种对是预示着单光子源的关键组成部分。双通道干涉耦合方案可用于独立地调谐与泵浦模式、信号模式和空闲模式相关联的品质因数，从而产生施密特数任意接近于1的双光子波函数。这将允许产生具有单位纯度的预言单光子态。
2017-03-30 physics.optics quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion in asymmetric couplers: photon purity enhancement and intrinsic spectral filtering
分析了二次非线性非对称波导耦合器中自发参量下转换产生光子对的过程。两个波导具有不同的几何形状，使得光耦合仅发生在所生成的（信号）光子模式之一的窄带宽内，而另一个（空闲）光子与泵浦一起保持定位在耦合器的一个（驱动）臂中。我们证明，这样的设置代表了一种强大而灵活的工具，用于工程设计所生成的光子对的光谱特性。耦合的模式杂交和色散可以用于改变相互作用的泵浦场、信号场和闲频场的群速度之间的平衡，随后导致光子的光谱因式分解能力（纯度）的显著增加。我们还表明，对于相互作用长度短于一个拍长，产生的对与信号光子被定位在辅助（不抽运）臂的耦合器出现在信号和空闲组件的光谱本地化。产生的光子的这种本征滤波的带宽可以由几个几何参数控制。
2019-07-22 physics.optics quant-ph
Violation of classical inequalities by photon frequency-filtering
柯西-施瓦茨不等式和贝尔不等式的违反是发射体真正量子性质的主要证据之一。我们表明，通过免除通常的近似模式的相关性和直接研究的物理现实-光子-这些违反之间的相关性可以优化。这是通过将光子相关性的概念扩展到所有可能的探测窗口中的所有频率来实现的，而不损害光子的假定起源。我们确定的量子发射区域植根于集体去激发涉及虚拟状态，而不是像以前假设的那样，级联的真实状态之间的过渡。
2014-07-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultra-fast Hong-Ou-Mandel interferometry via temporal filtering
自发参量下转换（SPDC）产生的先驱单光子（HSP）是实现各种光子量子信息处理的有用资源。给定需要多个HSP的大规模实验，期望通过抑制高阶对的产生来提高生成速率。其中一个有希望的方法是使用具有GHz级重复率的泵浦激光器。然而，在如此高的重复频率下，单光子探测器只能部分识别脉冲。因此，我们开发了一个简单的模型来考虑对光谱纯度的影响，并通过实验证明了由SPDC产生的两个独立的HSP与3.2 GHz重复率锁模泵浦脉冲之间的高可见度Hong-Ou-Mandel干涉。观测到的0.88（3）的能见度与我们的理论模型符合得很好。
2021-10-27 quant-ph
Fault Tolerant Filtering and Fault Detection for Quantum Systems Driven By Fields in Single Photon States
研究了一类单光子态连续模玻色输入场驱动的开放量子系统在随机故障情况下的容错滤波和故障检测问题.同时计算了系统可观量和故障过程的最优估计，并用一组耦合的递归量子随机微分方程描述了其特征。
2016-01-17 math-ph math.MP quant-ph
Limits on the heralding efficiencies and spectral purities of spectrally-filtered single photons from photon pair sources
由参量下转换或四波混频产生的光子对可以在多端口干涉仪中相互干扰，或者在遥远的节点之间携带纠缠以用于纠缠交换。这要求光子是光谱纯的，以确保良好的干涉，并具有高的预示效率，以准确地知道所涉及的光子数，并在光子数增长时保持高速率。光谱滤波通常用于去除噪声和定义光谱特性。对于预告单光子高纯度和预告效率是可能的过滤的预告臂，但当两个光子在典型的对源被过滤，我们表明，预告效率的一个或两个光子强烈降低，甚至通过理想的光谱滤波器与100%的传输在通带：任何改善减少状态的光谱纯度从过滤是在降低预告效率的成本。我们认为一个纯粹的，无损的单光子的保真度，对称化它包括两个光子对，并显示这个数量是本质上有限的光谱相关性的来源。然后，我们提供了一个框架，这种效果的基准常见的光子对源，并提出了一个实验，我们不同的光子过滤器的带宽和测量的纯度和相应的降低预示效率的增加。
2017-10-04 quant-ph
Parameter Estimation, Model Reduction and Quantum Filtering
本论文主要研究量子滤波中的参数估计和模型降阶问题。第2章和第3章提供了经典和量子概率论，随机微积分和过滤的审查。第四章研究了量子参数估计问题，介绍了量子粒子滤波作为一种实用的连续测量参数估计计算方法。第五章将这些技术应用于地磁测量，并研究了双通原子磁力仪中的估计不确定度标度。第六章提出了一种有效的连续时间量子纠错反馈控制器。第七章给出了集体量子比特系统对称过程的精确模型。
2009-08-08 quant-ph
Spectral correlations of dynamical Resonance Fluorescence
本研究针对含时激发场景探究动态共振荧光的光谱关联，提出高效计算时间积分关联的方法并结合传感器方法，证实光谱滤波可提升脉冲量子光源的单光子纯度与纠缠制备保真度。
2025-08-01 quant-ph
Distilling one, two and entangled pairs of photons from a quantum dot with cavity QED effects and spectral filtering
量子点可以用作单光子和双光子态以及偏振纠缠光子对的源。从频率分辨双光子关联的角度研究了这些态的发射。这些来自点发射的光谱过滤，这可以通过使用腔或通过在检测器之前放置多个干涉滤光片来实现。这些不同选项的组合用于在“蒸馏”过程中迭代地精炼发射，并达到具有高纯度的高度相关状态。所谓的“蛙跳过程”，其中系统经历了一个直接的双激子状态的基态的直接发射的两个光子的直接过渡，被证明是中央的量子特性，这样的来源。最佳配置被挑出来的全球理论图片，统一的各种制度的操作。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Producing high fidelity single photons with optimal brightness via waveguided parametric down-conversion
参量下转换（PDC）提供了控制非高斯态（如Fock态）制造的可能性。然而，在传统的PDC源中，能量和动量守恒引入了严格的频率和光子数相关性，这影响了准备状态的保真度。在我们的工作中，我们优化的单光子Fock态的制备从波导PDC的发射通过光谱滤波。我们通过光子数分辨探测和量子干涉研究了关联效应。我们的测量显示了如何减少混合由于过滤可以评估。用相干态干涉制备的光子，我们建立了实验测量的78%的所产生的目标状态的保真度。
2009-12-23 quant-ph
Quantum mode filtering of non-Gaussian states for teleportation-based quantum information processing
我们提出并证明了一种有效的模式过滤技术产生的非高斯态的光子减法。通过从原始模式谱中去除噪声低频，获得了更鲁棒的非高斯状态。我们发现，非高斯态在经过模式滤波后，在量子隐形传态更高程度上保持了它们的非经典性。这由维格纳函数在原点处的较强负性$-0.033 \pm 0.005$指示，与未被模式过滤的状态的$-0.018 \pm 0.007$相比。该技术可以直接应用于各种光子减法协议，并且可以是非高斯态的各种应用中的关键成分，特别是面向通用量子信息处理的基于传送的协议。
2012-03-06 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
Single shot parameter estimation via continuous quantum measurement
我们提出了利用连续量子测量进行Single Shot参数估计的滤波方程。通过嵌入参数估计在标准的量子滤波形式主义，我们得出的最佳贝叶斯滤波器的情况下，参数的值的有限范围内。利用最近的收敛结果[van Handel，arXiv：0709.2216（2008）]，我们给出了一个条件，确定估计的渐近收敛。当参数是连续值的情况下，我们开发量子粒子滤波器作为量子参数估计的实用计算方法。
2008-11-04 quant-ph
Filtering of the absolute value of photon-number difference for two-mode macroscopic quantum superpositions
我们讨论了一种能够过滤出光的双模态的设备，其模式种群的差异超过一定的阈值，而不显示哪种模式更密集。它将允许工程的宏观量子态的光的方式是保持特定的叠加。因此，它将增强这些状态的光学相位估计以及“宏观”量子比特的可扩展性。我们提出了一个光学方案，这是一个相对简单的，虽然不理想，这样的过滤器的操作实现。它采用了低反射率的偏振中性分束器，利用原有的偏振双模光场进行分束。接着，反射光束在偏振分束器上适当地干涉。它被定向为使得它相对于原始偏振模式选择无偏偏振模式。进入的双模Fock状态不均等地填充越多，偏振分束器输出模式均等地填充越多。这种影响在人口稠密的国家尤其明显。此外，对于这样的状态，我们期望原始场和抽头场之间具有很强的总体相关性。因此，在偏振分束器输出的光子数测量之后，可以使用前馈回路来让由分束器透射的场通过快门。只有当输出端的计数大致相等时才会发生这种情况。在这种情况下，发送的字段在两种模式的占用数量上有很大不同，而关于哪种模式更多地被填充的信息是不存在的（用于保持叠加的必要条件）。
2013-01-08 quant-ph
Generation of highly pure Schrödinger's cat states and real-time quadrature measurements via optical filtering
到目前为止，薛定谔猫态是通过从压缩真空的整个带宽中减去单光子来产生的。然而，最近指出，在这种方法中可达到的纯度是有限的（J. Yoshikawa，W. Asavanant和A. Furusawa，arXiv：1707.08146 [quant-ph]（2017））。在本文中，我们利用我们的新的光子相减方法和窄带滤波腔，产生了一个高纯度的薛定谔猫态，其值为$-0.184$在维格纳函数的原点。据我们所知，这是在没有任何损失更正的情况下报告的最高价值。在我们的方法中，时间模也呈指数上升，这使得我们能够对薛定谔猫态进行实时正交测量，并且我们获得了Wigner函数原点处的$-0.162$值。
2017-08-16 quant-ph
Interferometric Phase Estimation Though Quantum Filtering in Coherent States
当用于间接测量的输入场的统计量处于一般相干态时，我们导出了描述通过非破坏测量在干涉仪臂中连续观测量子系统相位的量子滤波器方程的形式。两个正交零差检测和光子计数检测计划，我们解决了一个特定的应用线性化滤波器。
2016-01-18 quant-ph
On-chip nanomechanical filtering of quantum-dot single-photon sources
光子集成电路中的半导体量子点使量子信息处理能够扩展到许多单光子和量子光门。芯片上的光谱滤波器对于实现嵌入波导中的量子点的高纯度和相干光子发射至关重要，而无需诉诸自由空间光学。这种光谱滤波器应该是可调谐的，以补偿量子点跃迁的不均匀光谱分布。在这里，我们报告了一个单片集成的片上滤波器与量子点，使用纳米机械运动调谐其谐振波长超过10 nm，使操作在低温下，并避免与发射器的串扰。我们证明了单光子发射的量子点下的非共振激发，仅采用片上滤波器。这些结果对于全集成解复用、多路径光子编码方案和多发射器电路的发展至关重要。
2019-10-13 physics.app-ph physics.optics quant-ph
A Continuous-Variable Quantum Fourier Layer: Applications to Filtering and PDE Solving
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
本文提出连续变量量子傅里叶层，基于双分 Gaussian 编码和 Cooley-Tukey 量子傅里叶变换，实现高精度二维频谱处理，应用于频域滤波和热方程求解，结果与经典方法一致。
2026-03-18 quant-ph
Filtering equation for a measurement of a coherent channel
本文提出了一个相干光源连续光子计数和外差测量的随机模型。利用量子随机微积分方法导出了腔中单模光场后验态的非线性滤波方程。发现了玻色场初始处于相干态时的后验动力学。给出了计数过程和扩散过程的滤波方程。
2012-07-05 quant-ph
A wave-function ansatz method for calculating field correlations and its application to the study of spectral filtering and quantum dynamics of multi-emitter systems
我们发展了一种基于含时波函数的解析方法来研究从一组二能级量子发射体中发射的光子的关联。我们展示了如何模拟系统动力学和评估散射光子的强度和二阶关联函数$g^{(2)}$的波函数的不同组件的振幅。我们的方法是有效的考虑系统，包含两个激励。为了证明这一点，我们首先考虑从单个量子发射器发射的光子的光谱滤波的例子。我们展示了如何我们的形式主义可以用来研究从一个单一的量子发射器的各种过滤器的发射光的双光子分量的光谱过滤。此外，作为我们的形式主义的一般应用，我们展示了它如何可以用来研究光子-光子关联的光学致密系综的两个能级的量子发射体。特别是，我们列出了模拟相关光子输运在这样的合奏最近报道的S。Mahmoodian { \it et. al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 121}，143601（2018）]。与其他现有技术相比，我们的形式主义的优点是，它适用于任何通用的光谱滤波器和量子多体系统，涉及大量的量子发射器，而只需要一个适度的计算资源。
2019-12-17 physics.optics quant-ph
A source of polarization-entangled photon pairs interfacing quantum memories with telecom photons
我们提出了一个偏振纠缠光子对的源，适用于使用量子存储器实现长距离量子通信协议。通过相干泵浦嵌入在偏振干涉仪臂中的两个周期极化非线性波导，产生波长为883 nm和1338 nm的光子对。随后的光谱滤波将光子的带宽降低到240 MHz。带宽与基于Nd：YSO晶体的量子存储器匹配良好，此外，883 nm光子的中心频率被主动稳定。一个理论模型，包括过滤的效果，并准确地拟合所产生的光子的测量关联函数。该模型还可以用作正确评估源的属性的方法。在Bell型实验中的可见度V = 96.1（9）%和违反贝尔不等式揭示了纠缠的质量。
2014-05-26 quant-ph
Improving SPDC single-photon sources via extended heralding and feed-forward control
不断发展的光子量子技术和应用需要越来越高的单光子产生速率。同时，要求这些产生的光子在多光子实验中保持光谱纯，并将多光子噪声保持在最低限度。在自发参量下转换源中，这些要求是相互冲突的，因为增加光谱纯度的光谱滤波总是意味着降低光子产生的速率，而增加泵浦功率意味着增加多光子噪声。在本文中，我们提出了一个计划，称为扩展的先驱，其目的是减轻减少单光子产生率下光谱滤波去除的情况下，我们检测到光的先驱光子的过滤器的抑制带。我们的实验表明，这允许更高的单光子产生率与更低的多光子噪声比忽略模式落在滤波器带宽的标准方法。我们还表明，通过使用主动前馈控制的基础上，这种扩展的预示，它是可能的，以进一步提高性能的原始源物理消除不相关的光子从输出流。
2019-02-05 quant-ph
Multi-Mode Array Filtering of Resonance Fluorescence
本研究提出基于可调谐单模腔阵列的多模阵列滤波器，结合相位调制实现高隔离度宽带频率滤波，用量子开放系统方法高效计算光子关联，在二能级原子系统中验证了其性能并可探索新的光子关联机制。
2024-08-18 quant-ph
Engineering the spectral profile of photon pairs by using multi-stage nonlinear interferometers
利用N阶非线性干涉仪（NLI）中光子对的量子干涉，可以将联合谱函数的轮廓修改为岛状。我们做了两个系列的实验。一种是脉冲泵浦NLI中所有非线性光纤的长度相同，另一种是N根非线性光纤的长度不同。我们不仅演示了谱函数的模式随级数N的变化，而且还描述了岛峰的相对强度随级数N的变化。结果与文献[1]中的理论预测一致，表明N根非线性光纤服从二项分布的NLI能提供较好的有源滤波功能。我们的研究表明，多级NLI的有源滤波效应是一个有用的工具，有效地工程的可因子化的双光子态-一个理想的资源，量子信息处理。
2020-10-14 quant-ph
Quantum Diffusion, Measurement and Filtering
简要介绍了量子概率论中的基本概念，并与经典概率论进行了比较。量子白噪声的概念，它在Fock空间中的显式表示，以及非交换随机分析和集成的必要结果进行了概述。导出了量子非马尔可夫扩散与连续非破坏观测统一的代数微分方程。将经典的马尔可夫滤波方程推广到任意 *-代数上的量子流，得到了量子扩散滤波的随机方程。考虑一维连续观测的高斯量子扩散，将后验量子态扩散化为线性Kalman-Bucy型量子随机滤波方程和量子关联的Riccati算子方程.考虑了一个自由量子粒子坐标连续非破坏观测的例子，描述了线性量子滤波问题的定态解的一种连续的碰撞.
2005-10-04 math.PR quant-ph
Optimised generation of heralded Fock states using parametric down conversion
通过自发参量下转换（PDC）产生的纯Fock态依赖于输出模式中完美的光子数相关。然而，任何其他自由度的相关性都会降低所预示的状态的纯洁性。本文研究了周期极化波导中两个输出模之间的光谱纠缠。为了产生预言的1-和2-光子Fock态，我们将PDC的输出态扩展到光子数的二阶。我们探讨了预示模式的光谱滤波和低效率检测对预示态的计数率、g（2）和纯度的影响，以及由此产生的态与理想Fock态之间的保真度。我们发现，过滤可以减少光谱相关性，但是，在计数率和增加的光子数混合在预示的输出状态的代价。作为一个物理例子，我们模拟了II型PP-KTP波导的激光泵浦波长为400 nm，788 nm和1930 nm。后两者允许扩展的相位匹配条件的实现，以试图在不使用滤波的情况下消除PDC输出状态中的谱相关性，然而，我们发现，即使在这些情况下，也需要一些滤波来实现非常高纯度的状态。
2009-10-15 quant-ph
Continuous Non-Demolition Observation, Quantum Filtering and Optimal Estimation
给出了一个开放动力学系统（量子接收机）的量子随机模型，给出了一个具有加性非真空量子噪声的多通道观测输出。导出了相应仪器的量子随机主方程，得到了非破坏观测下系统的海森堡算符和约化密度矩阵的量子随机滤波方程，从而将量子滤波动力学问题推广到非对易输出过程，建立了输入马尔可夫过程动态估计的量子随机模型和最优滤波方程，并以最优估计为例说明了结果输入高斯扩散信号，未知的引力，比如在量子光学或韦伯天线中用于检测和过滤引力波。
2005-10-04 math-ph math.MP quant-ph
Erasing Quantum Distinguishability via Single-Mode Filtering
擦除量子力学可擦除性是基本兴趣，也具有实际重要性，特别是在与量子信息处理相关的主题领域中。我们证明了一种方法，适用于光学系统中，单模滤波仅与线性光学仪器，以实现量子不可分辨性。通过“预示”的宏欧曼德尔干涉实验，我们测量和量化的提高单光子之间的不可逆性产生的自发四波混频在光纤中。实验结果与我们为这种系统开发的量子多模理论的预测非常一致，而不需要任何拟合参数。
2012-05-19 quant-ph
Entangled Photon Pairs from Semiconductor Quantum Dots
层析分析表明，当应用光谱滤波时，从双激子衰变级联发射的光子对的偏振态变得纠缠。测量得到的光子对密度矩阵满足Peres纠缠判据，其误差大于实验不确定度的3个标准差，并且违反了Bell不等式。我们发现，光谱滤波删除了光子颜色中包含的"哪条路径“信息，并且量子点自由度中的反射信息可以忽略不计。
2006-01-30 cond-mat.str-el quant-ph
Independent high-purity photons created in domain-engineered crystals
先进的光子量子技术依赖于多光子干涉，这需要高纯度单光子的明亮光源。在这里，我们实现了一种新的域工程技术定制的参数下转换晶体的非线性。我们创造了一对独立预告的电信波长光子，并实现了高预告，亮度和光谱纯度，而无需过滤。
2018-02-26 quant-ph
Time-frequency optical filtering: efficiency vs. temporal-mode discrimination in incoherent and coherent implementations
模拟信号的时频（TF）滤波在射频通信的发展中起着至关重要的作用，并且目前被认为是光频域中经典和量子通信的基本能力。如何最好地设计光学时频（TF）滤波器以通过目标时间模式（TM），并拒绝TF检测窗口中的背景（噪声）光子？用于相干TF滤波的解决方案是已知的，量子脉冲门，而常规的、更常见的方法是通过一系列非相干光谱滤波和时间门控操作来实现的。为了比较这两种方法，我们推导出一个一般的形式主义两阶段的非相干时间频率滤波，信号脉冲传输效率的表达式，并区分TM的能力，这允许阻挡不需要的背景光。我们得出的效率和TM歧视能力之间的权衡，并找到一个非常简洁的这两个数量和组合滤波器的时间带宽产品之间的关系。我们应用的形式主义的两个例子，矩形过滤器或高斯过滤器，这两个已知的正交函数分解。该形式可以应用于占据输入时间模式的任何光状态，例如，经典相干态信号或光的脉冲单光子态。我们指出在经典和量子光通信的影响。作为一个例子，我们研究了量子密钥分发，其中强抑制背景噪声是必要的，以保持高质量的纠缠，而高的信号传输，需要确保一个有用的密钥生成速率。
2020-09-27 quant-ph
Measuring Temporal Photon Bunching in Blackbody Radiation
来自热黑体辐射体（如恒星）的光在足够短的时间尺度上表现出光子聚束行为。然而，与可用的检测器带宽，这种聚束信号是难以直接用于强度干涉测量与天文学中的足够的统计。在这里，我们提出了一种实验技术，以增加在黑体辐射的光子聚束信号通过光谱过滤的光源。我们的测量揭示了强烈的时间光子聚束在光从黑体辐射，包括太阳。这样的滤波技术可能会恢复强度干涉测量作为天文学工具的兴趣。
2014-04-04 astro-ph.IM quant-ph
Magnetically tuned, robust and efficient filtering system for spatially multimode quantum memory in warm atomic vapors
热原子蒸气量子存储器简单而稳健，但遭受许多产生过量噪声的寄生过程。为了在单光子状态下操作，输出光的精确滤波是必不可少的。在这里，我们报告了磁调谐吸收和法拉第滤波器的组合，这两个光方向不敏感，停止驱动激光器和衰减杂散荧光和四波混频，同时传输窄带斯托克斯和反斯托克斯在写入和读出过程中产生的光子。我们表征这两个过滤器相对于可调的工作参数。我们证明了一个显着增加的信噪比后，应用定性的拉曼散射光子之间的相关性的测量中看到的过滤器。
2015-09-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Fock-state filtering of squeezed states: enhanced nonclassicality and effects of a thermal bath
Gleb Wataghin Institute of Physics - University of Campinas（格列布·瓦塔金物理研究所-坎皮纳斯大学）
本文研究压缩相干态的福克态滤波，发现移除m=0和m=1福克分量可增强亚泊松特性，虽滤波态纯度因热环境快速下降，但滤波特征仍能长期保留，阐明了光子数调控在耗散场景的潜力与局限。
2026-09-09 physics.optics quant-ph
Quantum Filtering (Quantum Trajectories) for Systems Driven by Fields in Single Photon States and Superposition of Coherent States
Aberystwyth University（阿伯里斯特威斯大学）；ARC Centre for Quantum Computation and Communication Technology（量子计算与通信技术ARC中心）；Research School of Engineering, Australian National University（澳大利亚国立大学工程研究学院）；School of Electrical Engineering and Telecommunications, The University of New South Wales（新南威尔士大学电气工程和电信学院）；Department of Physics and Astronomy, University of New Mexico（新墨西哥大学物理与天文学系）
针对非经典态输入场驱动的任意量子系统，推导了随机主方程（量子滤波器）和主方程，涵盖了连续模单光子波包与真空的叠加以及任意数量连续模相干态的组合。
2012-08-30 cs.SY eess.SY math.OC
Quantum Filtering for Systems Driven by Fields in Single Photon States and Superposition of Coherent States using Non-Markovian Embeddings
Aberystwyth University（阿伯里斯特威斯大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）
针对单光子态和相干态叠加非经典连续模场驱动的系统，利用非马尔可夫嵌入方法推导出量子主方程和滤波方程。
2011-07-15 cs.SY eess.SY math.OC
The influence of strong coupling between single-photon source and spectral filter on photon statistics
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Dukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)（杜霍夫自动仪器科学研究机构）
研究强耦合条件下单光子源与光谱滤波器相互作用对光子统计特性的影响，建立有效分析模型并验证其在强耦合 regime 的适用性。
2026-05-14 physics.optics quant-ph
