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
Generation Engineering of Heralded Narrowband Colour Entangled States
量子纠缠的有效产生及其操纵对于量子通信具有重要意义。此外,用与原子跃迁自然兼容的带宽生成的状态允许光更有效地映射到物质中,这是长距离量子通信的基本要求。在这里,我们提出了一个方案,其中两个自发四波混频过程之间的不相容性被设计为预示着单光子频率仓纠缠态的产生,即,由两种不同的频率模式共享的单光子。我们表明,纠缠可以与生成概率一起优化,同时保持吸收可以忽略不计。此外,该方案是通用的,可以在其他几个物理系统中实现。
2018-09-10 quant-ph
Heralded generation of a micro-macro entangled state
使用不同的光学设置的基础上压缩状态和光子减法,我们展示了如何光学纠缠之间的宏观和微观状态-所谓的薛定谔猫态或微观宏观状态-可以产生。纠缠态的出现预示着与先前的提议相反,它是先验产生的。我们将宏观部分的宏观性定义为它们在相空间中的平均距离和零差检测区分它们的成功率,随后,基于这些措施,我们研究了不同状态的宏观性。此外,我们表明,该状态可以用来映射一个微观量子比特到宏观一个,从而连接一个量子比特处理器与qumode处理器。
2013-09-10 quant-ph
Improved Heralded Schemes to Generate Entangled States From Single Photons
我们提出了一种新的半解析方法来构建最佳的线性光路,预示着生产的3光子GHZ和2光子贝尔态。我们提供了一个详细的描述和分析所产生的光学方案,提供成功的概率为1/54和2/27双轨编码的3-GHZ和贝尔状态的生成,分别。我们的研究结果提高了已知的建设性界限的成功概率为3-GHZ状态,是特别重要的弹道量子计算模型,这些国家提供了一个必不可少的资源。
2020-05-30 quant-ph
Two-color Bell states heralded via entanglement swapping
我们报道了一个实验,证明纠缠交换的时间-频率纠缠光子。我们对来自两个独立纠缠光子对的闲频光子进行了频率分辨的Bell态测量,将信号光子投影到双色Bell态上。我们使用双光子干涉和观察量子拍频而不使用滤波器来验证这种预示状态中的纠缠,表明双色纠缠的存在。我们的方法可以用来作为一个高度可调的源频率仓纠缠单光子。
2019-10-15 quant-ph
Heralded Entanglement Transfer from Entangled Atomic Pair to Free Electrons
Yangtze Normal University(长江师范学院);Tel Aviv University(特拉维夫大学);Shenkar College of Engineering and Design(申卡尔工程与设计学院);Hubei University Of Arts And Science(湖北文理学院);Fuzhou University(福州大学)
本研究提出一种通过局域电子-二能级系统相互作用,将原子TLS纠缠转移至自由电子的协议,推导闭式态并经数值分析验证,为量子电子光学提供了制备纠缠自由电子的新路径。
2026-04-24 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
Heralded quantum entanglement between two crystals
量子网络需要量子节点纠缠的关键能力。一个突出的例子是量子中继器,它允许克服单光子直接传输的距离障碍,前提是远程量子存储器可以以一种预示的方式纠缠。在这里,我们报告的观察预示纠缠的两个合奏稀土离子掺杂到单独的晶体。一个预示的单光子被发送通过50/50分束器,产生一个在两个空间模式之间离域的单光子纠缠态。每个模式的量子态随后被映射到晶体上,导致由两个晶体之间的单个离域的集体激发组成的纠缠态。这种纠缠是通过将其映射回光学模式和估计检索到的光态的并发来揭示的。我们的研究结果突出了稀土离子掺杂晶体用于纠缠量子节点的潜力,并使基于固态资源的量子网络更近了一步。
2011-09-02 quant-ph
Automated discovery of high-probability heralded schemes for path-entangled states
University of Tübingen(蒂宾根大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学)
研究光子纠缠态实际产生受限问题,利用AI技术发现用于路径纠缠态的预示线性光学方案,形成可扩展族,包含已知结构且有改进,为多光子纠缠研究提供理论进展和实验途径。
2026-07-29 quant-ph
Heralded W state preparation using laser-designed super-atoms
我们提出了一个利用里德伯阻塞效应制备最大纠缠W态原子系综的方案。我们的协议的成功是由一个离子的检测,从而作为成功的纠缠态制备的先驱表明。制备方案的保真度与系综中的原子数无关。因此,在偶极阱中,从背景气体中随机加载的一小群原子可以可靠地制备成最大纠缠态,而不管原子数的波动。
2015-05-12 quant-ph
Heralded temporal shaping of single photons enabled by entanglement
我们提出了一种方法来产生一个纯粹的单光子与任意设计的时间形状在一个预示着,无损和可扩展的方式。作为不可或缺的资源,该方法使用了时间-能量纠缠光子对。为了完成整形,一对光子中的一个光子根据所需的形状进行时间调制。随后对光子的频率分辨探测预示着它的纠缠对应物处于纯量子态,其时间形状不受调制的局部影响。我们发现的条件的形状预示着光子再现调制功能。该方法可以用各种时间-能量纠缠光子源来实现。特别地,使用来自参数下转换的纠缠光子,该方法使得能够在前所未有的宽的持续时间范围内生成具有可调形状的纯光子-从十分之一飞秒到微秒。提出的单光子成形将推动可扩展的多维量子信息协议、有效的光子-物质耦合和单量子水平的量子控制的实现。
2016-10-12 quant-ph
Entanglement Swapping for Generation of Heralded Time-Frequency-Entangled Photon Pairs
光子的时频纠缠是量子信息处理技术的一个重要资源。我们研究了在低增益区利用三波混频实现时频自由度连续变量纠缠交换,目的是产生高纯度和低多对几率的双光子态.通过和频产生将来自两个双光子源中的每一个的一个光子组合以创建先驱光子来实现先驱。我们提出了一个现实的模型与脉冲泵,研究解决的先驱光子的频率的影响,并发现,频率分辨测量先驱光子是必要的,以产生高纯度的双光子。我们还发现了成功的纠缠交换率和纯度和量化的纠缠资源(负性)的预示双光子状态之间的权衡。
2018-08-21 quant-ph
Heralded and high-efficient entanglement concentrations based on linear optics assisted by time-delay degree of freedom
提出仅用线性光学处理未知参数欠纠缠态的实用ECPs,通过辅助时间自由度避免后选择和光子数分辨探测器,实现不破坏量子比特的精确预告,并可通过回收欠纠缠态提高成功率,适用于现有实验技术。
2023-03-31 quant-ph
The heralded amplification for the single-photon entanglement of the time-bin qubit
我们提出了一种有效的放大方案来保护时间仓量子比特的单光子纠缠态。该方案只需要一对单光子纠缠态和一些辅助单光子。在$t<\frac{1}{2}$的作用下,利用50:50分束器、带$t$传输的可变分束器和偏振分束器,可以提高单光子纠缠态的保真度。此外,可以完美地包含编码的时间仓信息。我们的协议是相当简单和经济。更重要的是,它可以在现有的实验条件下实现。基于上述特点,我们的协议可能是有用的,在当前和未来的量子信息处理。
2016-05-31 quant-ph
Heralded Preparation and Readout of Entangled Phonons in a Photonic Crystal Cavity
我们提出了一个现实的协议的准备和读出的机械贝尔态的光机系统。该建议依赖于表征光子晶体腔模式的参数,耦合到结构的两个局部弯曲模式,但同样适用于相同参数范围内的其他光学机械系统。非经典状态预示着通过光学后选择,并揭示在特定的干涉图案特征的腔频率的发射。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall 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
Entangled photon-pair generation in periodically-poled thin-film lithium niobate waveguides
我们报告的时间频率纠缠光子对和预示着单光子在电信波长的测量,产生使用一个双极化,锂的绝缘体(LNOI)波导泵浦光二极管激光器。我们在高对亮度下实现了高的符合与偶然比(CAR)、低的条件自关联函数值[ $g^{(2)}$(0)]和高的双光子能量-时间Franson干涉可见性,这证明了纠缠光子对和预示的单光子的高质量。
2019-10-08 quant-ph
Loss and distinguishability effects in heralded entangled state generation with Gaussian resources
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Chulalongkorn University(朱拉隆功大学)
研究光损耗和光子可区分性对高斯资源预告纠缠态生成的影响,建立数值框架优化目标态保真度等,结果表明双轨编码等策略可抑制真空噪声,引入非高斯操作能提升性能,为可扩展态工程提供设计指南。
2026-07-28 quant-ph
Silicon Photonic Entangled Photon-Pair and Heralded Single Photon Generation with CAR $>$ 12,000 and $g^{(2)}(0)<$ 0.006
报道了用半导体激光器泵浦的微腔产生的1550 nm波长的时频纠缠光子对和预示单光子的测量结果。随着对生成的高光谱亮度,用于描述性能的常规度量,例如符合与偶然比(CAR),条件自相关[ $g^{(2)}(0)$ ],双光子能量-时间{F}朗森干涉可见性等,被示出达到硅光子学尚未实现的高性能状态,并且以前仅通过基于晶体,玻璃和光纤的对生成设备实现。
2017-10-06 physics.optics quant-ph
Generating frequency-bin qubits via spontaneous four-wave mixing in a photonic molecule
提出了一种在耦合微腔(光子分子)系统中通过自发四波混频产生频率仓光子量子比特的方案,使得量子比特的状态完全由泵浦场的频率振幅控制。结果表明,光子分子的耦合参数可以进行优化,以提供近纯的先驱光子的产生。所预示的量子比特状态不依赖于微谐振器模式频率,从而允许利用频率复用来提高量子信息处理的效率。
2019-09-29 quant-ph
Heralded entanglement of two ions in an optical cavity
我们展示了精确控制的耦合的两个被困离子的模式的光学谐振器。当两个离子耦合到接近最大强度,我们产生离子-离子纠缠预示着两个正交偏振腔光子的检测。对Bell态$Ψ^+$的纠缠保真度达到了$F \geq (91.9\pm2.5)%$。这一结果代表了通过空腔连接远程基于原子的寄存器的分布式量子计算的重要一步。
2013-08-14 quant-ph
Heralded-Multiplexed High-Efficiency Cascaded Source of Dual-Rail Polarization-Entangled Photon Pairs using Spontaneous Parametric Down Conversion
在双轨光子基中编码的高保真纠缠量子比特对的确定性来源,即,在两个正交模式之一中存在单个光子是量子信息处理的许多应用(包括长距离上的高速率高保真度量子通信)的关键使能技术。这种光子纠缠的最流行和最成熟的来源,例如,利用自发参量下转换(SPDC)或自发四波混频(sFWM)的那些产生纠缠(所谓的连续变量)量子态,其包含来自位于双轨基跨度之外的高阶光子项的贡献,这对大多数应用是有害的。通常使用低泵浦功率来减轻这些高阶项的影响。然而,这降低了对的产生率,并且源变得固有地概率性。我们研究了一个级联源,它在两个SPDC源之间执行线性光学纠缠交换,以产生一个具有更高保真度(理想贝尔态)的光子纠缠态。此外,贝尔交换提供了一个预示性的触发器,我们展示了如何建立一个多路复用源,尽管合理的开关损耗和检测器损耗和噪声,产生一个保真度与成功概率权衡的高效率的高保真双轨光子纠缠源。然而,我们发现,有一个阈值的$1.5$ dB的损失每开关,超过这个阈值的复用损害保真度与成功概率的权衡。
2021-07-29 quant-ph
Bell-inequality in path-entangled single photon and purity of single photon state
单光子的不同自由度已经被纠缠,并被用作各种量子技术应用的资源。提出了一种简单的Bell检验方案,并在分束器中利用干涉和非干涉方法证明了路径纠缠单光子态对CHSH不等式的破坏.我们证明了这一点,通过产生和控制的路径纠缠态使用两个,预示和unpredered单光子自发参量下转换。实验结果表明,当单光子态纯度的可见度增加到70%($\mathcal{P} > 0.7$)以上时,将发生向CHSH不等式违反的转变.我们的程序使用单个分束器和两个探测器模块的unherded单光子源允许一个简单的方法来测试任何单光子源的纯度和研究量子关联的动力学驱动的系统中,单粒子纠缠与位置空间是突出的。
2023-02-08 quant-ph
Heralded entangled state generation enhanced by photon addition and subtraction
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学量子信息实验室);Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学安徽省量子网络重点实验室);CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学中科院量子信息与量子物理卓越创新中心);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)
本文提出了一种基于高斯源的 heralded 熵生成方案,通过结合单模压缩、线性干涉仪和辅助模式的条件光子数测量,实现双轨编码的 Bell、GHZ 和 W 状态生成,并优化参数以提高生成效率和保真度。
2026-04-16 quant-ph
Quantum-enhanced interferometry with large heralded photon-number states
量子现象,如纠缠,可以改善测量探针灵敏度的基本限制。在光学干涉测量中,与相同能量的经典探针相比,由$N$纠缠光子组成的探针提供高达$\sqrt{N}$的相位灵敏度增强。在这里,我们采用高增益的参数下转换源和光子数分辨探测器来执行干涉测量与尺寸高达$N=8$(即测量高达16个光子的重合)的量子探针。我们的探测器是通过将预示的光子数态注入干涉仪来创建的,并且原则上即使在存在显著光学损耗的情况下也能提供量子增强的相位灵敏度。我们的工作为利用大纠缠光子态实现量子增强干涉测量铺平了道路。
2020-10-13 quant-ph
Heralded generation of entanglement with coupled cavities
本文提出了一个利用两腔耦合系统制备双光子、双原子或原子-光子纠缠态的方案。在我们的方案中,两个腔光子通过直接的腔间耦合进行交换,而腔中的原子只起产生和探测光子的作用。该方法利用原子态测量的高效率,实现了对光子损失具有鲁棒性的高效量子纠缠产生,极大地方便了在量子信息处理中的应用。
2008-08-15 quant-ph
A heralded quantum gate between remote quantum memories
我们证明了一个概率纠缠量子门之间的两个遥远的被困镱离子。该门在超精细“时钟”状态原子量子比特之间实现,并通过携带频率编码量子比特的两个发射光子的干涉来介导。通过这两个光子的符合探测,门具有90 ± 2%的平均保真度。这种纠缠门与单量子比特操作一起足以产生用于可扩展量子计算的大纠缠簇态。
2009-02-12 quant-ph
Heralded generation of Bell states using atomic ensembles
我们提出了一个方案,利用集体增强的光子模式内的原子系综与适当的塞曼流形,以实现一个预示偏振纠缠贝尔态。纠缠是在时间上分离的两个光子之间,并且可以用作诸如量子中继器的应用的后选择确定性源,其中采用后续的纠缠交换测量。我们提出了一个详细的分析,该计划的实际限制。
2013-10-17 quant-ph
Heralded generation of entanglement with photons
本文介绍了携带有源光子生成纠缠态的方法,通过辅助光子检测验证生成,提高了成功概率并扩展了量子信息处理的应用范围。
2025-02-03 quant-ph
Heralded generation of maximal entanglement in any dimension via incoherent coupling to thermal baths
我们提出了一个方案,耗散产生最大纠缠在一个预示的方式。我们的设置需要在不同温度下与两个热浴进行不相干的相互作用,但没有工作或控制源。一对$(d+1)$维量子系统首先被温度梯度驱动到纠缠稳态,然后通过局域滤波器预测$d$维量子系统的最大纠缠。我们讨论了实验前景,考虑在超导系统中的实施。
2018-06-08 quant-ph
Heralded generation of multiphoton entanglement
我们提出了一个方案,仅基于线性光学和标准光子探测,允许产生预示的任意光子数的多光子纠缠态的自发参量下转换(PDC)在弱相互作用制度。该方案也适用于强相互作用机制,即,当使用具有近乎完美量子效率的光子数分辨探测器时,此外,相同的设置可以用于量子精密测量,作为多光子干涉仪,具有在海森堡极限的灵敏度。
2008-04-15 quant-ph
Heralded entanglement of two distant quantum dot spins via optical interference
我们提出了一个利用洪-欧-曼德尔效应实现量子点间的预示纠缠的方案。每个量子点在两个激光器的非共振驱动下,可以与相干腔模纠缠。两个相干腔模的输出光子通过分束器干涉,可以使两个量子点以接近单位的成功几率纠缠在一起。我们的方案既不需要量子比特之间的直接耦合,也不需要检测单个光子。此外,量子点不需要具有相同的频率和耦合常数。
2015-05-19 quant-ph
Towards heralded distribution of polarization entanglement
提出在单一量子中继链路中级联两个正交偏振编码的单光子路径纠缠态,实现偏振纠缠的预示分发,并分析保真度、预示率及实际误差源。
2023-11-09 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 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
Heralded hybrid CV-DV entanglement generation by quantum interference between CV state and DV delocalized photon
混合纠缠态被证明是异构量子网络中量子信息处理的必要条件。提出了一种利用不可约的消耗资源的方法,该方法在实验装置的任何输入条件下都能稳定地提供混合CV-DV纠缠。也就是说,一个家庭的CV状态的介绍。每个这样的CV状态首先叠加在具有离域光子的分束器上,然后由分束器后面的光电检测器检测。任何光子数的检测预示着在输出中产生混合CV-DV纠缠态,而与分束器的透射/反射系数和输入CV态的大小无关。研究了生成态的非经典性质,计算了它们的纠缠度。实验装置的输入参数有很宽的取值范围,可以选择这些取值范围来使生成的态达到最大纠缠。所提出的方法也适用于输入CV状态的截断版本。我们还提出了一种简单的方法来产生偶/奇CV状态。
2021-01-06 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
Highly efficient heralding of entangled single photons
单光子是量子光学广泛应用的重要前提。我们实验证明了一个预示单光子源的基础上自发参量下转换共线体光学,光纤耦合测辐射热过渡边缘传感器。在不对背景、损失或检测效率进行校正的情况下,我们测得的整体预示效率为83%。通过违反贝尔不等式,我们证实了我们所预言的单光子的单光子特性和高质量的纠缠,结合高的预言效率,是先进的量子通信协议,如单边设备无关的量子密钥分发的必要成分。
2012-11-22 quant-ph
Heralded Bell State of Dissipative Qubits Using Classical Light in a Waveguide
最大纠缠双量子比特态(Bell态)在量子技术中具有核心重要性。我们表明,通过强相干驱动和连续监测,可以在一维(1d)系统中实现两个本质开放量子位的最大纠缠态的预示性产生。与耗散导致退相干从而破坏量子效应的自然想法相反,在我们的一维系统中,连续测量和强干涉产生了一个纯态,两个开放量子比特之间具有完美的量子关联。虽然稳定状态是一个平凡的产品状态,具有零相干或并发,我们表明,通过仔细调整参数,贝尔状态可以产生系统的量子跳跃轨迹,预示着由反射光子。令人惊讶的是,这种最大纠缠态在强相干态输入-一种使系统稳定的经典态-中幸存下来。由于我们的量子位是一维连续的,这种利用经典相干光和光子探测产生最大纠缠态的简单方法可以作为量子网络的构建模块。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
CMOS-compatible, multiplexed source of heralded photon pairs: towards integrated quantum combs
我们报告了一个集成的光子对源的基础上CMOS兼容的微波谐振器,产生多个,同时,和独立的光子对在不同波长的频率梳兼容光纤通信波分复用信道(200 GHz的信道分离)和线宽,是兼容的量子存储器(110 MHz)。它在自锁泵配置中运行,无需主动稳定,即使在非常低的功率水平下也非常稳定。
2014-03-24 quant-ph
Entangling Quantum Memories via Heralded Photonic Bell Measurement
本文比较单轨与双轨光子编码在量子存储器纠缠交换中的性能,分析非理想因素对可蒸馏纠缠和保真度的影响,并研究纠缠蒸馏方案。
2023-07-28 quant-ph
Real-time heralded non-Gaussian teleportation resource-state generator
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Purdue University(普渡大学)
本研究展示了一种实时可用的非高斯 teleportation 资源态生成器,通过实验验证其高保真度与低延迟特性,为量子网络协议提供新进展。
2026-09-02 quant-ph
Frequency tuning of a triply-resonant whispering-gallery mode resonator to MHz wide transitions for proposed quantum repeater schemes
量子中继器依赖于飞行量子比特与量子存储器的接口。最常见的实现包括在带宽和中心频率上与原子系统匹配的窄带单光子。之前,我们证明了我们的多功能预示单光子源的兼容性,其基于三重共振回音壁模式谐振器中的参数下转换,具有碱性跃迁[Schunk等人,Optica 2,773(2015)]。在本文中,我们分析了我们的源在相位匹配,可用的波长调谐机制,和应用到窄带原子系统。我们共振地址的铯和铷的D1跃迁与此光参量振荡器泵浦其振荡阈值以上。低于阈值,单光子的有效耦合到原子跃迁预示着由单个电信波段的光子被证明。最后,我们提出了一个准确的分析描述我们的观察。提供连接各种原子跃迁与电信波长的灵活性,我们展示了一种有前途的方法来实现量子中继器的基本构建模块。
2016-07-14 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
Time-bin entangled photon pair generation from Si micro-ring resonator
利用连续激光泵浦的7 μm半径硅微环谐振腔,实现了通信波段时间仓纠缠的产生。该谐振腔结构可以增强自发四波混频,导致约90-100 Hz的光子对产生速率,激光泵浦功率低至-3.92 dBm(0.41 mW)。我们成功地观察到了时间仓纠缠,可见度超过92%。此外,通过改变工作温度证明了纠缠光子对的波长可调谐性。
2015-01-23 quant-ph
Heralded generation of a three-mode NOON state
Griffith University(格里菲斯大学);Humboldt University of Berlin(柏林洪堡大学);The University of New South Wales(新南威尔士大学)
本文提出并实验演示了一种预告式方案,成功产生保真度0.823±0.018的三模两光子NOON态,验证了其多体纠缠,为多模纠缠态产生提供了技术可行的基础。
2026-07-31 quant-ph
Driving a mechanical resonator in to coherent states via random measurements
我们提出了动力学计划工程相干态的机械谐振器耦合到一个辅助,超导磁通量子比特。当通量量子比特被反复投射到它的基态时,它以概率的方式驱动机械谐振器进入相干态,尽管这是一种预示性的方式。假设在协议期间没有对机械谐振器的状态的操作,则仅在位移参数的特定值之前成功地生成相干状态。可以以对机械谐振器的初始状态进行一次操作为代价来克服该限制。我们讨论了实验实现所提出的计划的可能性。
2013-11-15 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
Quantum-correlated motion and heralded entanglement of distant optomechanically coupled objects
在高精细度光学谐振腔中,两个被囚禁的粒子或两个机械振子的运动可以通过光模进行强耦合。在双模环形腔几何结构中,捕获、冷却和耦合由相同的模式实现。虽然余弦模式提供捕获,正弦模式促进基态冷却并介导非局部相互作用。对于经典点粒子,质心模是强阻尼的,单个动量是反关联的。令人惊讶的是,量子涨落会引起正相关粒子运动的相反效果,接近零温度时会产生纠缠。非经典关联和纠缠是耗散引起的,并且在正弦模式中检测到散射光子后特别强。这允许通过后选择来预示纠缠。纠缠与粒子距离和相对动量的压缩同时发生,而质心观测量获得较大的不确定性。
2012-11-28 quant-ph
Entanglement with Negative Wigner Function of Three Thousand Atoms Heralded by One Photon
多粒子的量子力学关联(纠缠)态在量子信息、量子计算和量子精密测量中具有重要意义。实验上已经实现了大原子系综的量子纠缠态,但这些纠缠态的自旋分布函数为高斯分布,且Wigner函数为非负。非高斯纠缠态已经在小的离子系综中产生,最近在大的原子系综中产生。在这里,我们通过与非常弱的激光脉冲的相互作用在一个大的原子系综中产生纠缠;值得注意的是,对单个光子的检测使数千个原子处于纠缠态。我们重建了一个负值的维格纳函数,非经典性的一个重要标志,并验证了纠缠深度(相互纠缠原子的最小数量)为2910(190)的3100个原子。这是第一次在包含几个粒子的系综中获得负维格纳函数或几乎所有原子的相互纠缠。虽然所获得的状态纯度略低于纠缠诱导量子增益的阈值,但进一步的技术改进应允许产生超过该阈值的状态,以及用于量子精密测量和信息处理的更复杂的薛定谔猫态。更一般地说,我们的结果证明了纠缠产生的预言方法的力量,并说明了单个光子中包含的信息如何彻底改变大型系统的量子态。
2015-08-12 physics.atom-ph quant-ph
Photonic crystal fibre source of photon pairs for quantum information processing
我们展示了光学量子信息处理的两个关键组成部分:一个预示着单光子的明亮源;和一个纠缠光子对的明亮源。一对泵浦光子通过$χ^{(3)}$四波混频过程在宽间隔波长(583 nm和900 nm)处产生相关光子对。我们证明了一个非经典的干涉预示着光子从独立的源与95%的可见性,和纠缠的光子对源,与贝尔状态的保真度为89%。
2006-11-22 quant-ph
Entangled-state generation and Bell inequality violations in nanomechanical resonators
我们从理论上研究的条件下,多模纳米机械谐振器,作为一个纯粹的机械参量振荡器,可以驱动到高度非经典状态。我们发现,当器件可以被冷却到接近基态,并且满足一定的模式匹配条件时,可以在量子纠缠态中制备出不同的谐振腔模式,这些模式利用零差正交测量违反了贝尔不等式。我们分析了这种贝尔不等式违规的参数制度,虽然实验上具有挑战性,我们相信,实现这样的国家是触手可及的。这是一个典型的量子光学实验的重新想象,通过使用代表有形机械振动的声子。
2014-02-20 quant-ph
Indistinguishable MHz-narrow heralded photon pairs from a whispering gallery resonator
该研究利用回音壁谐振腔中的自发参量下转换,通过对闲置光子的预示测量实现了不同空间模式信号光子的条件性不可区分,获得了74±5%的HOM干涉凹陷对比度,并实现了MHz量级连续可调的光学带宽。
2024-12-20 physics.optics quant-ph
Coherence and Entanglement Preservation of Frequency-Converted Heralded Single Photons
我们报道了近红外光子从854nm波长到1310nm的电信O波段的量子频率转换,总转换效率为8%。在854nm处的纠缠光子对通过II型自发参量下转换产生。在非线性脊形波导中,一个光子与强泵浦光场混合,将其转换为1310nm。我们证明了在转换过程中光子的一阶和二阶相干性的保存。在此基础上推导了双光子态的相干函数,并与实际测量的相干函数进行了比较。这种测量表明了对的时间-能量纠缠的保持。88%的可见度违反了贝尔不等式。
2017-03-08 quant-ph