Narrowband frequency tunable light source of continuous quadrature entanglement
我们报道了从一种新型光源中观测到的连续光变量的非经典量子关联。它是一种低于阈值的频率非简并光学参量振荡器,信号光场和闲频光场之间的距离为740 MHz,对应于参量振荡腔的两个自由光谱区。观察到的纠缠度,-3.8分贝,是最高的窄带可调谐源适用于原子量子存储器和其他应用在原子物理学的日期。最后,我们使用后者可视化爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论。
2002-07-01 quant-ph
Unidimensional continuous-variable quantum key distribution using squeezed states
讨论了在最近提出的基于单次正交调制的一维连续变量量子密钥分发中使用压缩态的可能性。结果表明,由于未调制正交信号中的反压缩噪声,信号态的压缩扩展了可信方共享的有效纠缠态的物理界.另一方面,反挤压正交的调制由于未调制正交中的挤压而有效地缩小了物理性界限,并且还在协议的参考侧上提供了噪声,从而限制了在有噪声的信道中窃听的可能性。该策略对于低损耗(即,短距离)渠道,特别是如果应用直接对账方案。
2018-09-24 quant-ph
Application of simultaneous and continuous measurement of noncommutative observables: Preparation of the pure ideal quadrature-squeezed state by feedback control
作为我们在前一篇文章[C。Jiang和G. Watanabe,Phys.Rev.A102,062216(2020)],我们提出了一种方案,通过基于这种类型的非对易正交可观测量的反馈控制,在一维谐振子系统中产生纯理想正交压缩态。我们发现,通过适当地设置测量和反馈控制的强度,可以产生具有任意压缩度的纯理想正交压缩态。这与基于单观测量测量和反馈控制的方案相反,在该方案中,仅产生具有压缩测量正交的非理想压缩态。
2022-02-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Engineering QND measurements for continuous variable quantum information processing
提出了一种新的实现量子非破坏(QND)测量的方案。该装置需要线性光学元件和挤压器,并允许最佳的QND测量的正交,最大限度地减少信息增益与状态扰动的权衡。
2002-10-03 quant-ph
Squeezed coherent state undergoing a continuous nondemolition observation
讨论了在单、双外差测量条件下压缩相干态的时间演化。在基于滤波方程的连续测量理论的框架内,得到了求积函数的平均值以及求积不确定度的动态特性。已经发现,虽然平均值取决于测量的噪声,在光学求积的不确定性是确定的。对于后者,已经提供了明确的解决方案。最后,找到了后压缩相干态的压缩参数随时间的变化规律。
2012-07-09 quant-ph
Homodyne Detection Quadrature Phase Shift Keying Continuous-Variable Quantum Key Distribution with High Excess Noise Tolerance
具有零差检测的离散调制连续变量量子密钥分发因其易于实现、纠错效率高以及与现代光通信设备的兼容性而被广泛认可。然而,近年来的研究表明,零差检测对噪声的容忍度差,传输距离不足,严重制约了量子保密通信网络的大规模部署。在本文中,我们提出了一个零差检测协议,使用正交相移键控技术。通过限制信息泄漏,我们提出的协议提高了对过量噪声的容忍度。此外,我们证明了零差检测性能优于外差检测四进制调制的连续变量量子密钥分发下不可信的检测器噪声的情况下。安全性分析使用紧数值方法对集体攻击的渐近制度。我们的研究结果表明,目前的协议是能够分发密钥在近城际地区,从而铺平了道路,为构建低成本的量子安全通信网络。
2021-11-13 quant-ph
Coherence and incoherence in quadrature basis
该研究从正交基中非相干态的定义入手,采用多种相干性度量评估光的物理态,并分析分束、压缩等变换对相干性的影响,以推进连续变量量子相干资源的理解。
2023-07-17 quant-ph
7 dB quadrature squeezing at 860 nm with periodically-poled KTiOPO4
利用亚阈值连续波泵浦的KTiOPO_4晶体作为非线性光学介质的光参量振荡器,在860 nm处观察到了-7.2 dB的正交压缩效应。利用零差探测器的相位锁定在正交相位,测量了压缩能级。实验中未观察到蓝光诱导的红外吸收。
2006-08-15 quant-ph
Hybrid entanglement between optical discrete polarizations and continuous quadrature variables
该研究提出一种通过双光子贝尔态测量远程生成离散极化和连续正交变量间混合纠缠的新方案,并展示了其在纠缠交换和量子隐形传态中的应用潜力。
2021-05-10 physics.optics quant-ph
Gaussian Quadrature Inference for Multicarrier Continuous-Variable Quantum Key Distribution
提出了一种多载波连续变量量子密钥分发(CVQKD)的高斯正交推断(GQI)方法。多载波CVQKD协议利用高斯子载波量子连续变量(CV)进行信息传输。GQI框架从离散的、测量的噪声子载波变量提供CV量子态的求积的最小误差估计。GQI利用正则化理论和统计信息处理的基本原理。我们的特点GQI多载波CVQKD,并定义了一种方法的统计建模和处理噪声高斯子载波正交。我们证明了通过自适应多载波正交分频(AMQD)计划的结果。我们定义了直接GQI(DGQI),并证明了它达到了理论上的最小幅度误差。我们引入了统计秘密密钥速率和统计私人经典信息,这些量纯粹是由GQI的统计函数导出的。我们证明了基于AMQD-MQA(多用户正交分配)方案的多址多载波CVQKD的密钥速率公式。GQI和DGQI框架可以在任意CVQKD协议和测量设置中建立,并且可以通过标准的低复杂度统计函数来实现,这对于实验CVQKD场景特别方便。
2015-04-21 cs.IT math.IT quant-ph
Quadrature entanglement and photon-number correlations accompanied by phase-locking
研究了腔内波片非简并光学参量振荡器(NOPO)中锁相光束的量子特性。本研究延续了我们先前在Phys.Rev.A69,05814(2004)中提出的分析,并涉及谱域中连续变量正交纠缠、光子数相关以及维格纳函数中锁相的签名问题。我们研究了相位局域化过程对量子关联效应的影响。揭示了NOPO在自脉冲不稳定性工作区的特点。结果是在随机运动方程框架内作为量子力学计算的P-表示中以及通过使用基于量子态扩散方法的数值模拟获得的。
2005-12-28 quant-ph
Orbital angular momentum from marginals of quadrature distributions
提出了一种分析光场轨道角动量的方法。而不是使用的共轭对角动量的正则形式主义,我们模型后一个变量沿两个正交轴的两个独立的谐振子的叠加。通过描述每个振子的标准维格纳函数,我们得到,通过一致的变量变化,一个全面的图片的轨道角动量。我们与以前的方法进行比较,并显示这种方法是如何工作的一些相关的例子。
2013-12-19 quant-ph
Polarization Squeezing of Continuous Variable Stokes Parameters
我们报告的第一个直接的实验表征连续变量量子斯托克斯参数。我们产生了一个连续波光束的四个斯托克斯参数的三个同时压缩超过3分贝。将两束正交压缩光束经偏振分束器混频后得到偏振压缩光束。根据这两个光束的压缩正交,庞加莱球上的量子不确定性体积变成了一个“雪茄”或“煎饼”状的椭球体。
2001-10-22 quant-ph
Experimental demonstration of continuous variable polarization entanglement
报道了两光束正交纠缠到连续变偏振纠缠的实验转换。我们将Duan等人提出的不可分性判据推广到偏振态,并利用它来量化光束的三个Stokes算符之间的纠缠。我们提出了一个扩展,该计划利用两个正交纠缠对之间的一对光束的所有三个斯托克斯运营商纠缠。
2002-10-21 quant-ph
Statistical Quadrature Evolution by Inference for Continuous-Variable Quantum Key Distribution
定义了多载波连续变量量子密钥分发(CVQKD)的统计正交演化(QE)方法。多载波CVQKD协议使用高斯子载波量子连续变量(CV)进行信息传输。QE方案利用数理统计和统计信息处理理论。QE模型是基于高斯正交推理(GQI)框架,以提供CV状态求积的最小误差估计。量化评估模块评估来自计量结果的非可观察持续输入的独特及稳定估计,并通过GQI框架产生的统计推断方法进行评估。QE方法通过估计函数最小化总体预期误差,并提供了一种可行的、易于实现的、计算效率高的方法来最大化从观测数据中提取的信息。QE框架可以在任意CVQKD协议和测量设置中建立,并且可以通过标准的低复杂度函数来实现,这对于实验CVQKD特别方便。
2016-03-30 cs.IT math.IT quant-ph
Continuous variable polarization entanglement, experiment and analysis
我们在两光束之间产生并消除了连续的变偏振纠缠。我们首先产生正交纠缠,并通过执行本地操作,我们将其转换成一个偏振的基础。我们推广了Duan { \it et al.} \cite{Duan00}和Reid和Drummond \cite{Reid88}提出的Einstein-Podolsky-Rosen佯谬判据,应用到Stokes算符中,并用它们来表征纠缠。我们对爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论准则的结果可以用庞加莱球上的不确定球来形象化。我们从理论上证明,使用两个正交纠缠对,它是可能的纠缠一对光束之间的三个正交斯托克斯运营商,虽然与约束$\sqrt{3}$倍更严格的正交纠缠。
2003-03-31 quant-ph
Graphical rule of transforming continuous-variable graph states by local homodyne detection
本文提出了一种描述任意单模零差检测将给定的连续变量(CV)图形状态转换为新的图形状态的图形规则。利用两个简单的图形规则:局部补运算和顶点删除(单正交振幅$\hat{x}$测量),可以得到任何单模正交分量测量的图形规则。通过应用该图形规则,可以从给定的较大图状态容易地设计和构造CV加权图状态的形状。
2010-09-18 quant-ph
Quadrature Histograms in Maximum Likelihood Quantum State Tomography
量子态层析成像的目的是从测量数据中确定系统的量子态,是量子信息科学的重要工具。在处理连续变化的光量子态时,层析成像通常通过使用零差检测测量不同光学相位处的场幅度来完成。正交相位零差测量输出的是一个连续变量,为了减少层析成像的计算量,研究人员经常将测量离散化。我们表明,这是可以做到的,而不会显着降低估计状态和真实状态之间的保真度。本文研究了不同的策略来确定直方图箱宽度。我们表明,计算时间可以显着减少,损失不大的保真度估计状态时,对应于每个直方图箱的测量算子集成在箱宽度。
2018-05-18 quant-ph
Coherent Communication with Continuous Quantum Variables
相干比特(cobit)信道是介于经典通信和量子通信之间的中间资源。它产生了隐形传态和超密集编码的相干版本。我们通过提供相干nat(conat)信道的定义将cobit信道扩展到连续变量。我们构建了几个相干协议,使用位置正交和动量正交有限压缩的conat信道。最后,我们表明,压缩的质量减少,通过连续的组合物的相干隐形传态和超密集编码。
2007-06-18 quant-ph
Continuous variable quantum teleportation, $U(2)$ invariant squeezing and non-Gaussian resource states
研究利用非高斯资源态进行相干态量子隐形传态,发现正交压缩的非经典性并非成功传态的必要条件,为利用其他非经典性提供了新途径。
2025-02-24 quant-ph
Composable security of unidimensional continuous-variable quantum key distribution
研究了一维连续变量量子密钥分发(UCVQKD)的组合安全性,该密钥分发基于光相干态的单正交高斯调制,目的是提供一种比对称调制高斯相干态协议更简单的密钥分发实现.该协议忽略了相干态正交调制的必要性,从而降低了系统的复杂度。为了明确有限尺寸效应的影响和性能退化的代价,我们建立了未调制正交的平衡参数之间的关系,并估计了精确的安全域。随后,我们证明了UCVQKD协议在集体攻击下的组合安全性,并得到了UCVQKD协议的最紧界。数值仿真结果表明了UCVQKD协议的渐近密钥速率,以及对称调制高斯相干态协议。
2017-08-07 quant-ph
Continuous variable entanglement measurement without phase locking
提出了一种新的简单的测量非简并光参量放大器在退放状态下产生的EPR明亮光束纠缠的方法。由于输出信号模和闲频模都是频率简并的同相模,因此在不分离信号光和闲频光的情况下,利用1/4波片和1/2波片就可以实现相干相位求积和反相关振幅求积所需的干涉相移。因此,避免了锁相和本地振荡器。
2011-06-15 quant-ph
Quantified convergence of general homodyne measurements with applications to continuous variable quantum computing
National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校量子物质理论中心);Department of Physics, University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校物理系);IonQ
本文研究了宽谱混频测量在连续变量量子计算中的收敛性,并通过实验验证了其在量子态制备和纠错中的应用价值。
2026-02-26 quant-ph
Exact Quantum Correlations of Conjugate Variables From Joint Quadrature Measurements
我们证明了对于两个正则共轭算子$\hat{q},\hat {p} $,全局相关$\langle \hat{q} \hat {p} + \hat{p} \hat {q} \rangle -2 \langle \hat{q}\rangle \langle \hat {p}\rangle$和局部相关$\langle \hat{q} \rangle (p) - \langle \hat{q}\rangle$和$\langle \hat{p} \rangle (q)-\langle \hat {p}\rangle$可以通过Von Neumann-Arthurs-Kelly联合正交测量精确地测量.这些相关性提供了一个灵敏的实验测试量子相空间概率完全不同于$ q,p $的概率密度。例如,对于EPR态和纠缠广义相干态,必须修改再现正确位置和动量概率密度的相空间概率,以再现这些相关性。
2013-05-02 physics.optics quant-ph
Adaptive Quadrature Detection for Multicarrier Continuous-Variable Quantum Key Distribution
提出了一种用于多载波连续变量量子密钥分发(CVQKD)的自适应正交检测方法。多载波CVQKD方案使用高斯子载波连续变量进行信息传送,并使用高斯子信道进行传输。所提出的多载波检测方案动态地适应子信道条件,使用相应的统计数据,这是由我们先进的子信道估计过程。子信道估计阶段确定子信道的透射系数,该信息进一步用于自适应正交解码过程。我们定义的技术称为子载波扩频估计的子信道的透射率条件与理论误差最小的存在下的高斯噪声。我们介绍了单一和集体自适应正交检测的条款。我们还扩展了多用户多载波CVQKD方案的结果。我们证明了可实现的错误概率,信噪比,并量化的框架的属性。自适应检测方案允许利用多载波CVQKD的额外资源,并在不同的测量和传输条件下最大化可传输的有价值信息的量。该框架对于实验CVQKD场景特别方便。
2014-08-27 cs.IT math.IT quant-ph
Practical No-Switching Continuous-Variable Quantum Key Distribution with Biased Quadrature Detection
针对外差检测不对称性导致理想无切换连续变量量子密钥分发协议存在安全漏洞的问题,提出带偏置正交检测的改进协议及分束器透射率优化策略,提升了实际系统的安全性与密钥率性能。
2024-02-01 quant-ph
Non-Gaussian entanglement revealed by higher-order quadrature cumulants
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);University of Southern Denmark(南丹麦大学)
本文提出利用高阶四阶累积量检测非高斯纠缠,展示了在光子减法压缩光子态中不可分离性的认证,并证明其在量子传送中的优势。
2026-08-13 quant-ph
Experimental Preparation of Quadripartite Cluster and GHZ Entangled States for Continuous Variables
团簇态和Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态是两种不同类型的多体量子纠缠态。本文首次给出了产生连续变量四体团簇和电磁场GHZ纠缠态的实验结果。利用光的四个双模压缩态和线性光学变换,在实验上产生了光的振幅正交和相位正交两种纠缠态。所测得的正交方差的组合证明了所生成的四个子系统的完全不可分离性。所提出的实验方案表明,连续变量的多体纠缠可以确定性地产生与相对简单的实现。
2006-08-24 quant-ph
Time-resolved homodyne characterization of individual quadrature-entangled pulses
我们描述了一个简单而有效的装置来产生和表征飞秒正交纠缠脉冲。利用飞秒脉冲的非简并参量放大,在0.1 mm厚的K_2O_3晶体中,通过单次通过,可以有效地实现相当于2.5 dB压缩的量子关联.然后对纠缠脉冲进行单独采样,以表征状态的不可分离性和形成熵。完整的实验分析在时域中,从脉冲源的正交纠缠的时间分辨零差检测。这种特殊性允许在使用连续变量纠缠的量子通信协议中的应用。
2004-09-29 quant-ph
Gaussian theory for estimating fluctuating perturbations with back action evasive oscillator variables
我们应用高斯状态的形式主义来跟踪波动的扰动,作用于谐振子的位置和动量正交变量。在Tsang和Caves [Phys. Rev. Lett. 105,123601(2010)],利用与辅助谐波振荡器的正交变量的Einstein-Podolsky-Rosen相关性来显著改善估计,因为相关传感器变量可以被任意压缩,同时避免来自共辄的反压缩变量的不利影响。我们的实时分析系统的连续监测采用混合量子经典描述的量子探针和未知的经典扰动,它提供了一个一般的形式主义,以建立传感方案的成就,以及它们如何取决于不同的参数。
2022-02-27 quant-ph
Polarization agnostic continuous variable quantum key distribution
提出一种偏振无关的GCMS CVQKD方法,通过在正交偏振模式编码正交分量,无需光域偏振校正和双模监测,降低了损耗与噪声。
2025-02-18 quant-ph
Adaptive Multicarrier Quadrature Division Modulation for Continuous-Variable Quantum Key Distribution
在连续变量量子密钥分发(CVQKD)系统中,信息由相干态载波传输。量子连续变量通过量子信道发送,其中窃听者的存在向传输添加了高斯白噪声。在CVQKD中,可容忍的噪声和丢失量是一个关键点,因为它决定了协议的整体性能,包括安全的密钥速率和传输距离。在这项工作中,我们提出了自适应多载波正交分频(AMQD)调制技术的CVQKD。该方法在编码阶段将高斯随机输入颗粒化为高斯子载波连续变量,然后通过连续酉变换进行解码。子载波相干变量制定高斯子信道从物理链路具有强烈的不同的传输能力,这导致显着提高传输效率,更高的可容忍的损失,和过量的噪声。我们还研究了AMQD方案中的调制方差自适应技术,该技术在存在高斯噪声的情况下通过子信道提供最佳容量实现通信。
2013-12-11 cs.IT math.IT quant-ph
Experimental generation of genuine four-partite entangled states with total three-party correlation for continuous variables
实验制备了一种新型的连续变量真四体纠缠态,它的量子关联性质不同于四模GHZ态和团簇态,而且目前还没有任何量子比特的对应物被提出.在真正的四体纠缠态完全不可分性的判据不等式中,包含了四个纠缠模的振幅和相位正交关联方差完全由三方组合组成.所制备的纠缠态的正交分量之间的相关方差满足完全不可分性的充分要求。这类纠缠态在连续变量的量子信息中有着特别潜在的应用。
2008-03-12 quant-ph
Operational quasiprobabilities for continuous variables
推广了Ryu { \em et al.} [Phys.Rev.A { \bf 88},052123]中所述的连续变量系统。量子光学中的准概率是不相称的,即,它们以与经典对应物不同的数学形式表示给定的物理观测,使得难以操作地解释其负值。我们的操作准概率是{ \em相称},使一个比较量子和经典统计在同一基础上。我们表明,操作准概率可以是负的宏观现实主义的假设为各种状态的光。光的正交变量是连续变量的例子。我们还比较了我们的方法的Glauber-Sudarshan $\mathcal{P}$功能。此外,我们还提出了一个连续测量光的正交变量的实验方案。
2017-11-01 quant-ph
Quantum-Enhanced Fiber-Optic Gyroscopes Using Quadrature Squeezing and Continuous Variable Entanglement
我们分析了光纤陀螺仪的设计增强注入量子光学压缩真空到基于光纤的Sagnac干涉仪。在光纤损耗的存在下,我们计算的最大可达到的增强超过一个经典的,激光驱动的光纤陀螺仪的角速度估计方差从零差测量。我们发现一个恒定的增强因子,这取决于引入系统的压缩程度,但超过$10$ - $15$ dB的压缩收益递减。在固定的总光纤长度的现实约束下,我们表明,分割成多个Sagnac干涉仪馈与多模纠缠压缩真空,从而建立跨单个干涉仪的量子纠缠,提高了旋转估计方差的一个因素的$e\approx2.718$。
2020-03-27 physics.optics quant-ph
Unidimensional continuous-variable quantum key distribution
提出了一种基于高斯调制的连续变量量子密钥分发协议,与对称调制的高斯相干态协议相比,该协议实现简单.该协议免除了相位正交调制和相应的信道传输估计的必要性。分析了该协议在一般相位敏感高斯信道中抵抗集体攻击的安全性,并证明在一定条件下该协议是可实现的。该协议的信道缺陷的鲁棒性进行了比较,对称相干状态协议。简化的一维协议是可能的,在一个合理的量化成本的关键速率和可容忍的信道过量噪声。
2016-01-11 quant-ph
Operational Quantification of Continuous Variable Correlations
我们量化两个连续变量模式之间的相关性(量子和/或经典),通过测量两个局部求积的符号可以提取多少相关位。在高斯态上,这种“位正交相关”优化了纠缠,从而简化为纯态的纠缠单调性。对于非高斯态,如光子贝尔态,理想和真实的去高斯光子减去状态,和纯高斯态的混合物,位相关性被证明是一个{ \em单调}函数的负。这产生了一个可行的,可操作的方式来定量测量非高斯纠缠在当前的实验中,通过直接零差检测,没有一个完整的层析重建的维格纳函数。
2007-11-20 quant-ph
Dual opposing quadrature-PT symmetry
本研究提出II型仅PSA方案实现双重对向正交PT对称性,补充理解C2Q跃迁与反厄米增强量子传感,并揭示PT对称性与非经典性及纠缠的新联系。
2024-05-24 quant-ph
Asymptotic security of continuous-variable quantum key distribution with a discrete modulation
建立了相干态离散调制下连续变量量子密钥分发的渐近密钥速率的一个下界。该界是有效的集体攻击,并通过制定一个半定规划的问题。我们说明了我们的一般方法与正交相移键控(QPSK)调制方案,并表明,超过100公里的距离是可以实现的现实值的噪声。我们还讨论了更复杂的正交幅度调制(QAM)计划的应用。这项工作是一个重要的一步,建立完整的安全性的连续变量协议与离散调制在有限大小的制度,并开辟了道路,大规模部署这些协议的量子密钥分发。
2019-06-26 quant-ph
Estimation of squeezing in a nonlinear quadrature of a mechanical oscillator
在连续变量上处理量子信息需要高度非线性的元件以获得通用性。处理这种量子信息中的噪声降低涉及使用非线性相位状态作为非高斯辅助。非线性相位状态实现非线性相位门的必要条件是所选非线性正交中的噪声应降低到经典状态的水平以下。在辅助的基态以下的非线性求积中的方差的减小(一种非线性压缩)是嵌入在这些非高斯态中的资源,并且是非线性量子过程的品质因数。量子光学力学与悬浮纳米粒子捕获在非线性光学势是一个有前途的候选人,以灵活的方式实现这样的资源。我们提供了一个计划,重建这个品质因数,我们称之为非线性压缩,在标准的线性量子光学力学,分析机械退相干过程对重建的影响,并表明,所有的机械状态,表现出减少噪声在这个非线性正交非经典。
2019-11-26 quant-ph
Ultra-broadband quadrature squeezing with thin-film lithium niobate nanophotonics
压缩光是一种关键的量子资源,它使传感、网络和计算应用具有量子优势。利用集成平台可扩展地产生和操纵压缩光对于具有连续变量的量子技术的发展是高度期望的。在这封信中,我们展示了压缩光产生与薄膜锂的氢化物集成光子学。利用铁电畴工程的准相位匹配实现了参量下转换。在亚波长模式限制下,可以用单通结构观察到有效的非线性过程。我们测量到0.56 +-0.09dB正交压缩(片上推断为~ 3dB)。单通配置进一步使得能够产生具有高达7 THz的大光谱带宽的压缩光。这项工作是实现连续变量量子信息处理的重要一步
2021-07-15 physics.optics quant-ph
Tuning between photon-number and quadrature measurements with weak-field homodyne detection
可变测量算子使得能够优化用于测试量子特性和制备一系列量子态的策略。在这里,我们通过实验实现了一个弱场零差探测器,可以连续测量光子数和场求积之间的调整。我们将量子信号与平衡分束器上的相干态相结合,并使用光子数分辨跃迁边缘传感器在两个输出端口处检测光。我们观察到,离散差分统计收敛到正交分布的信号,因为我们增加的相干态振幅。此外,在状态工程的原理证明演示中,我们展示了控制使用我们的弱场零差探测器预示的状态的光子数分布的能力。
2020-03-20 quant-ph
Noise excess free record/upload of non-classical states to continuous-variable quantum memory
在最近的连续变量量子存储实验中,一个正交的光脉冲是直接上传的光原子耦合,而互补的正交是通过零差测量耦合输出的光。随后,通过对原子状态的反馈电光控制,将来自零差测量的信息写入存储器。利用相同的实验装置,提出了一种确定性的无噪声未知量子态记录到连续变量量子原子存储器中的方法。此外,通过对记录光态的预压缩和对记录光态的压缩后校正,扩展了记忆实验。为了将单光子态或相干态叠加的源上传到存储器中,建议对零拍探测的测量结果进行后选。然后,这种概率上传甚至接近于将这些高度非经典状态无损地传输到量子存储器中。
2008-04-21 quant-ph
New Tests of Macroscopic Local Realism using Continuous Variable Measurements
我们表明,量子力学预测爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论(EPR),也与本地隐藏变量理论的矛盾,光子数测量具有有限的分辨能力,在光子数结果中施加的不确定性,这是宏观的绝对值。我们展示了这如何可以被解释为一个新的,非常强的前提,称为宏观局部实在论的失败。我们把这个前提与薛定谔猫悖论联系起来。我们提出的实验确保入射到每个测量设备上的所有场都是宏观的。我们表明,一个替代的测量方案对应于平衡零差检测正交相位振幅。这意味着,无论是EPR的相关性或失败的本地现实主义预测连续变量(正交相位振幅)的测量,可以执行一个修改后的实验,这将导致更强的宏观本地现实主义的前提下的结论。
2001-01-12 quant-ph
Photon-added coherent states using the continuous-mode formalism
将一个光子加入到与相干态相同的模式中会产生一个具有有趣特征的非经典态,包括正交压缩和亚泊松光子数分布。光子附加相干态的压缩性质在量子传感应用中具有潜在的优势。以前的理论工作已经采用了一个单一的模式处理PAC状态。在这里,我们使用连续模式的方法,使我们能够模拟PAC状态脉冲。我们研究了单光子相干态波包在不同时间和光谱重叠情况下的性质。结果表明,即使没有完全重叠,弱相干态也具有亚泊松数分布、二阶量子关联和正交压缩。我们还包括在波导中的传播损耗,并研究如何PAC状态脉冲的保真度和其他属性的影响。
2020-10-22 quant-ph
Distinguishing Coherent States from Phase-Mixed Coherent States with Only a Variable Beam Splitter and Single-Photon Detector, In Principle
通常假设,在没有某种形式的基于正交的层析成像的情况下,具有单光子灵敏度的开关探测器不能区分相干态和相位混合相干态。在这里,我们表明,这是理论上可以区分这些国家没有正交为基础的方法,通过比较真空概率的一个输出端口的可变分束器(VBS),有两个不同的相位混合相干态作为其输入的著名的情况下,双相干态输入。作为应用,本文提出了一种利用开关型单光子探测器测量VBS输出粒子数来检验激光场在给定时间内是否处于相干态的方法。不幸的是,目前技术的时间限制禁止这种简单的测试,但该技术可能在未来变得实用。
2016-03-20 quant-ph
Entanglement characteristics of subharmonic modes reflected from cavity for type II second harmonic generation
从理论上分析了第二类倍频光腔中泵浦光场的量子涨落和量子纠缠。从泵浦参数、腔内损耗和归一化频率的角度解释了反射次谐波场的正交分量之间的相关谱。在三谐振腔中,在音叉分叉发生之前,振幅和相位的求积都可以获得大的相关度。两个反射的次谐波光场处于纠缠态,相位求积存在量子关联,振幅求积存在量子纠缠关系。该系统可以作为一种新的连续变量纠缠态的产生源。
2003-12-16 quant-ph
Minimization of information leakage in continuous-variable quantum key distribution
基于单正交压缩态高斯调制和零差检测的通信协议可以完全消除纯损耗信道中对窃听者的信息泄漏。然而,该协议相对于光的正交性的不对称性提出了安全问题,窃听者的信息不一定是最小化的一般非对称攻击。在这里,我们进行渐近安全性分析的非对称协议对一般的非对称集体攻击和绑定窃听者的信息通过海森堡不确定原理。边界并不紧,因此,我们以一种预示性的方式对称化协议,完全放弃不对称的问题。我们提出的预示协议渐近消除纯损失信道中的信息泄漏,并最大限度地减少在噪声信道中的泄漏。
2021-01-22 quant-ph
Continuous-Variable Entangled States of Light carrying Orbital Angular Momentum
与自旋不同,光的轨道角动量是一个无限维的离散变量,因此可以在量子机制中为编码、传输和处理信息提供增强的性能。目前,光的这种自由度主要是在具有一定数量光子的量子态的背景下研究的。另一方面,光的场正交连续变量量子态允许实现许多重要的量子协议,而这些协议是光子数态无法实现的。在这里,我们提出了第一代和完整的实验表征的二分连续变量高斯纠缠态赋予非零轨道角动量。q板用于将初始极化产生的连续变量纠缠转换为轨道角动量。然后,我们应用一个可重构的零差检测器的轨道角动量模式的各种组合,以重建整个量子态协方差矩阵,通过直接测量的正交运营商的波动。我们的工作是朝着在单光束中产生多体连续变量纠缠迈出的一步。
2019-07-02 quant-ph
Modulation leakage vulnerability in continuous-variable quantum key distribution
调制过程中的缺陷,或者在电磁光场的正交中对密钥比特进行编码,可以使连续变量量子密钥分发系统容易泄漏秘密信息。在这里,我们报告这样的调制泄漏漏洞的系统中,使用光学同相和正交调制器来实现单边带编码方案。泄漏产生于调制期间对携带量子信息的边带的有限抑制。根据概念验证实验的结果,我们从理论上分析了此漏洞的影响。我们的研究结果表明,泄漏的范围内,可以获得一个积极的秘密密钥,甚至可以导致安全漏洞,如果不适当地考虑。我们还研究了额外的可信噪声作为此漏洞的对策的有效性。
2021-03-26 quant-ph
Singular Layer Transmission for Continuous-Variable Quantum Key Distribution
提出了连续变量量子密钥分发(CVQKD)的奇异层传输模型。在CVQKD中,传输信息由连续变量(CV)量子态,特别是高斯随机分布的位置和动量求积来携带。正交分量在噪声链路上的可靠传输是CVQKD协议的基石。所提出的奇异层使用高斯量子信道的奇异值分解,这产生了额外的自由度的相空间传输。这种额外的自由度可以在多路访问场景中进一步利用。奇异层定义了高斯物理链路的本征信道,可用于多用户数据流的同时可靠传输。我们的传输模型还包括奇异干扰避免(SIA)预编码方案。建议的SIA预编码方案防止本征信道干扰,以达到最佳的传输在高斯链路。我们通过自适应多载波正交划分-多用户正交分配(AMQD-MQA)CVQKD多址方案证明了结果。我们定义了AMQD-MQA的奇异模型,并描述了本征信道干扰的性质。我们提出了高斯随机正交的SIA预编码和接收端的最佳解码。我们展示了高斯子信道的随机相空间星座方案。奇异层传输在多址接入场景中,特别是在关键的低信噪比状态下,为用户提供了具有无条件安全性的改进的同时传输速率。
2014-02-20 cs.IT math.IT quant-ph
Informational completeness of continuous-variable measurements
我们证明,零差层析原来是信息完整时,独立的正交测量的数量等于的Fock表示的密度矩阵的维数。以此为线索,当连续变量观测被截断为离散的有限维子空间时,我们研究了其他方案的完备性。
2012-11-21 quant-ph
Operational resource theory of continuous-variable nonclassicality
谐振子的非经典量子态可以通过格劳伯-苏达山P-表示与它们的经典对应物区分开来--缺乏正P-函数的状态被称为非经典。在本文中,我们提出了一个通用的操作框架,研究非经典作为一种资源,在网络中的无源线性元件和测量前馈。在这种情况下,我们定义了新的措施的非经典的基础上的量子涨落的正交,以及量子费舍尔信息的正交位移。这些导致的基本约束的非经典性的操作,特别是它的浓度到子系统,适用于通用的多模非高斯状态。我们框架的特殊情况包括压缩集中的不通过结果和单模高斯态的完整非经典层次结构。
2018-12-10 quant-ph
Nonseparability and squeezing of continuous polarization variables
讨论了算子值交换子对连续极化变量非经典性质的影响。澄清了偏振压缩的定义,排除了那些除了正交压缩之外不包含任何新物理的压缩态。本文给出了连续变量与算子值换位子的一般不可分离性准则的一致性推导,并将其应用于极化变量。
2004-12-23 quant-ph