Nullifiers of non-Gaussian cluster states through homodyne measurement
本文提出通过相干检测测量消除非高斯簇态的方法，实现了对非高斯簇态的表征与验证。
2025-12-07 quant-ph
Characterizing quantum detectors by Wigner functions
我们提出了一种方法来表征的光电探测器，直接重建的魏格纳函数的探测器的正算子值测量（POVM）的元素。该方法推广了S. Wallentowitz和Vogel [Phys.Rev.A53，4528（1996）]以及Banaszek和Wódkiewicz [Phys.Rev.Lett.1996]。76，4344（1996）]用于通过弱场零差技术表征量子探测器的量子态层析成像。该方案使用位移的热混合物作为探测器的探针，并从其结果统计重构的维格纳函数的光电探测器POVM元素。为了使重建鲁棒性的实验噪声，我们使用的技术，从二次凸优化。
2019-09-23 quant-ph
Structure of multiphoton quantum optics. I. Canonical formalism and homodyne squeezed states
本文介绍一般多光子量子光学系统的非线性正则变换的形式。对于单模系统的转换取决于一个可调的自由参数，零差本地振荡器的角度;对于n模式系统，它们取决于n外差混合角。正则形式主义实现了非平凡的混合对共轭求积的电磁场在零差变量的单模系统，和在外差变量的多模系统。在第一种情况下的转换产生非二次模型的简并多光子过程的哈密顿量，并定义一类非高斯，非经典的多光子状态，表现出的相干性和压缩的属性。我们证明了这种零差多光子压缩态是由幺正算符通过非线性时间演化产生的，它实现了一对共轭求积的零差混频。本地振荡器角度的调谐允许随意改变这些状态的统计特性。我们讨论了退化（上）下转换过程的研究的形式主义的相关性。在一篇配套论文中，“多光子量子光学的结构”。二.二分系统，物理过程，和外差压缩态“，我们提供了非线性正则形式主义的多模系统的扩展，我们介绍了相关的外差多光子压缩态，我们讨论了他们可能的实验实现。
2003-08-19 cond-mat hep-th math-ph
Characterizing Gaussian quantum processes with Gaussian resources
针对量子信息处理中需表征量子过程的需求，本文提出一种仅用高斯资源、以O(N²)步高效表征N模连续变量系统任意高斯过程的方法，该方法抗均匀损耗，仿真显示外差测量重构效果优于零差测量。
2025-09-04 quant-ph
Continuous-variable state moments from randomized homodyne and heterodyne measurements
Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；MajuLab, CNRS-UNS-NUS-NTU International Joint Research Unit（马久实验室，CNRS-UNS-NUS-NTU国际联合研究单位）
本文提出一种基于随机零差与外差测量的连续变量态矩生成函数影子层析协议，可高效并行估计多模矩，仅需数千次测量即可完成纠缠检测与光损耗表征等任务，适用于多种连续变量模拟场景。
2026-08-13 quant-ph
Optimal Moment-based Characterization of a Gaussian State
提出一种基于矩的多参数估计方法，用于快速精确表征压缩真空态，在零差与双零差检测下达到 Cramér-Rao 界，支持时变量子光源的实时反馈稳定。
2025-03-18 quant-ph
Tomogram-based quantifiers of nonclassicality dynamics in Kerr and cubic media
本文提出基于汤姆逊图的非经典性量化方法，用于研究 Kerr 和立方介质中非经典性动态，通过平衡光探测直接获取光学汤姆逊图，避免密度矩阵重建，提供实验可行的非经典性度量。
2026-05-04 quant-ph
Characterizing Multiple Solutions to the Time-Energy Canonical Commutation Relation via Quantum Dynamics
对于给定的哈密顿量，我们讨论了时间-能量正则对易关系解的多重性。具体来说，我们考虑一个粒子空间限制在一个潜在的自由的间隔，在那里它是已知的，两个不同的自伴和紧凑的时间运营商共轭系统哈密顿存在。这些算符本征向量的动力学表明，不同的时间算符具有不同的性质，可以明确地将它们与量子时间问题的特定方面联系起来。
2010-05-14 quant-ph
Detecting entanglement of unknown continuous variable states with random measurements
我们探讨的可能性纠缠检测连续变量系统的纠缠证人协方差矩阵的基础上，建设从随机零差测量。我们提出了新的线性约束特征的纠缠证人的基础上的二阶矩，并使用它们在一个半定计划提供最佳的纠缠测试给定的随机测量。我们在压缩真空态类上对该方法进行了测试，并研究了在一般未知协方差矩阵情况下的纠缠检测效率。
2020-07-10 quant-ph
Exact simulation of realistic Gottesman-Kitaev-Preskill cluster states
本文提出一种基于相空间高斯和表示的精确模拟方法，用于高效表征真实GKP簇态，并验证了GRN模型在平均情况下的有效性。
2025-10-09 quant-ph
Passive state preparation in the Gaussian-modulated coherent states quantum key distribution
在高斯调制相干态（GMCS）量子密钥分发（QKD）协议中，Alice准备量子态\emph{actively}：对于每次传输，Alice生成一对高斯分布的随机数，使用光幅度和相位调制器将它们编码在弱相干脉冲上，然后将高斯调制的弱相干脉冲传输给Bob。在这里，我们提出了一个\emph{passive}状态准备计划使用的热源。在我们的方案中，Alice使用分束器将热源的输出分成两个空间模式。她使用共轭光学零差检测器局部测量一种模式，并在施加适当的光学衰减后将另一种模式传输给Bob。在正常情况下，Alice的测量结果与Bob的测量结果是相关的，并且他们可以计算出安全的密钥，就像在主动状态准备方案中一样。假设源产生的初始热态足够强，该方案可以容忍Alice侧的高检测器噪声。此外，源的输出不需要是单模的，因为光学零差检测器可以选择性地测量由本地振荡器确定的单模。初步的实验结果表明，所提出的方案可以实现使用现成的放大自发发射源。
2017-12-21 quant-ph
Complete Characterization of Quantum-Optical Processes
量子信息和量子控制技术正在迅速发展，但要充分利用它们的能力，就需要对量子设备内发生的过程进行完整的表征和评估。我们提出了一种方法来表征，任意高精度，任何量子光学过程。我们的协议恢复完整的知识的过程中，通过研究，零差层析成像，其效果上的一组相干态，即由常见的激光源产生的经典领域。我们证明了我们的协议的能力，通过评估和实验验证压缩真空的测试过程的影响。
2008-11-17 quant-ph
Introduction to generation, manipulation and characterization of optical quantum states
为什么我们需要量化来描述视觉？电磁场的求积算符是什么？有可能测量它们吗？特征函数有哪些用途？在这个简短的教程中，我们提供了所需的理论工具来描述的产生，操纵和表征的光学量子态和主要的被动（分束器）和主动（挤压器）的实验中涉及的设备，如宏欧曼德尔干涉仪和连续变量量子隐形传态。我们还介绍了算子序的概念和系统的描述，通过$p$有序的特征函数。然后，我们专注于准概率分布，特别是在边缘的维格纳函数和正交算子测量的结果之间的关系。最后，我们介绍了平衡零差检测来测量正交算子和零差层析成像作为一种工具，用于表征量子光学状态也存在非单位量子效率。
2021-09-20 quant-ph
Quantum Linear Time-Translation-Invariant Systems: Conjugate Symplectic Structure, Uncertainty Bounds, and Tomography
针对多模态经典LTI系统提出一种通用量子化方案，利用李群技术揭示共轭辛结构与复压缩现象，推导出更严格的海森堡不确定性界限并提出辛差检测法，建立了任意量子LTI系统分析、合成与测量的完整框架。
2024-10-15 math-ph math.MP quant-ph
Maximum-likelihood coherent-state quantum process tomography
相干态量子过程层析成像（csQPT）是一种通过用相干态探测量子光学“黑匣子”并对输出进行零差测量来完全表征量子光学“黑匣子”的方法[M. Lobino等人，Science 322，563（2008）]。我们提出了一种技术CSQPT是完全基于统计推断，具体来说，量子期望最大化。该方法依赖于Jamiolkowski同构和迭代重建的过程张量直接从实验数据中的Fock基。这种方法允许将先验约束纳入重建过程，从而保证所得到的过程张量是物理上一致的。此外，我们的方法更容易实现，并且需要的相干态范围比以前的方法更窄。我们测试它的可行性，使用模拟几个实验相关的过程。
2012-08-06 quant-ph
Characterizing quantum synchronization in the van der Pol oscillator via tomogram and photon correlation
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化研究院）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Government Arts and Science College Kozhikode, University of Calicut（卡利卡特大学科泽科德政府文理科学院）；Government College Malappuram, University of Calicut（卡利卡特大学马拉普兰政府学院）
本文利用非经典面积δ和二阶关联函数g^(2)(0)两种度量，通过断层扫描和光子关联表征驱动量子范德波尔振荡器稳态中的量子同步，并推导了任意驱动强度下的稳态密度矩阵和断层扫描图解析表达式。
2026-05-04 quant-ph
A complete POVM description of multi-channel quantum electro-optic sampling with monochromatic field modes
我们提出了一个多通道版本的量子电光采样涉及单色场模式。它允许对单个量子态副本的任意多个$\hat{X}$和$\hat{Y}$场正交进行多个同时测量，同时独立地调谐每个通道的相互作用强度。与标准电光采样相比，采样的中红外（MIR）模式经历与多个近红外（NIR）泵浦光束的非线性相互作用。本文给出了MIR模式下量子态的正算符值测度（POVM）描述。电光信号结果的概率分布被示出为与间接测量的MIR状态的$s$参数化相空间准概率分布相关，其中参数$s$仅取决于表征非线性相互作用的量。此外，我们表明，准概率分布的采样和测量后的状态是相互关联的，通过重整化和参数化的变化。然后，该结果用于证明$\hat{X}$和$\hat{Y}$正交的两个连续测量可以优于八端口零差检测。
2022-07-01 quant-ph
Quantum Random Number Generator (QRNG): Theoretical and Experimental Investigations
本文综述QRNG策略并基于零差探测真空涨落构建QRNG，结合熵评估及NIST、Dieharder等测试验证随机性，为实际应用提供实验参考。
2025-06-03 quant-ph
Real-Time Source Independent Quantum Random Number Generator with Squeezed States
随机数是许多应用的基本成分，包括模拟，建模和密码学。可靠的随机数应该是独立的、均匀分布的。此外，对于加密应用程序，它们也应该是不可预测的。我们提出了一种利用压缩光作为光源的实时自检测源无关量子随机数发生器（QRNG）。我们通过测量电磁场的求积来生成安全的随机数，而不对源做任何假设;只有检测设备是可信的。我们使用零差检测来交替测量源的Q和P共轭求积。使用熵的不确定性关系，测量P允许我们估计的最小熵Q条件下的任何经典或量子边信息，恶意窃听者可能会扣留的约束。这个界限给出了我们可以从Q测量中提取的最小安全位数。我们讨论了这个界限的不同估计的性能。我们操作这个QRNG与压缩状态，我们比较它的性能与QRNG使用热状态。当使用压缩源时，实时比特率为8.2kb/s，当使用热态源时，实时比特率在5.2- 7.2kb/s之间。
2019-03-04 quant-ph
Rigorous characterization of continuous-variable quantum states via optical parametric amplifiers
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；The University of Tokyo（东京大学）；École Normale Supérieure, PSL University（巴黎高等师范学院，PSL大学）
研究针对连续变量量子信息处理中表征非高斯量子态的问题，利用高增益相敏光学参量放大和功率测量，通过半定规划方法及认证框架，实现对奇偶对称量子态的容错表征与认证，为验证复杂量子态提供实用途径。
2026-07-21 quant-ph
Characterizing micro-macro transitions with an atomic-vapor-based linear optical amplifier
从根本上讲，微观-宏观跃迁的动力学有助于理解量子到经典跃迁的过程;从技术上讲，它也可以通过方便的探测器促进量子实验中微观信号的检测。在这里，我们展示了一个计划，以表征微观宏观转变的基础上四波混频线性光放大过程中的热铷蒸气。线性光学放大器为注入的单光子级脉冲提供大的光学增益$10^7$，使得能够通过具有大动态范围的非单光子计数检测器进行平均的光子数分辨检测。该方案在单光子水平上表现出对输入光变化敏感的强色散，导致群速度延迟时间与$1/\sqrt{N}$成比例，其中$N$是平均输入光子数.输出探测模式和共轭模式具有不同的该$1/\sqrt{N}$缩放系数，表明该系数可以用作表征指定的微观-宏观转变的有效参数。所得结果对光-原子界面的量子探测和光信号处理具有普遍意义。此外，本系统适用于量子到经典跃迁的相关时间分辨动力学的研究。
2017-10-05 physics.optics quant-ph
Wigner Function Tomography via Optical Parametric Amplification
针对平衡零拍探测型Wigner函数层析的缺陷，提出基于光学参量放大加直接探测的新方法，可抗探测损耗、适配多模宽带态，实验验证了单模压缩真空态重建效果，为光量子信息处理提供有力工具。
2023-07-06 quant-ph
Continuous-Variable Source-Independent Quantum Random Number Generation with General POVMs
State Key Lab of Processors, Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院计算技术研究所处理器重点实验室）；Henan Key Laboratory of Network Cryptography Technology（河南省网络密码技术重点实验室）；ZQuantum (Beijing) Technology Co., Ltd（智量子（北京）科技有限公司）
提出一个适用于一般无限维正算子值测度的安全证明框架，通过将无限维半定规划转化为有限维问题，仅需单正交测量即可实现安全随机数生成，实验达到1.776 Gbps的生成速率。
2026-07-01 quant-ph
Quantum-fluctuation asymmetry in multiphoton Jaynes-Cummings resonances
本文结合条件测量、量子轨迹与量子回归方法，研究多光子阻塞下 JC 振子两输出通道的光统计，揭示共振建立与读出过程中的时间及发射不对称性。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Statistical uncertainty in quantum optical photodetection measurements
我们提出了一个完整的统计分析的量子光学测量方案的基础上光电探测。从有限数量的实验运行确定的量子观测量的统计分布的特征在于与生成函数的帮助下，我们使用原始实验结果的精确统计描述得出。我们使用发展的形式主义指出，统计不确定性的结果在量子态上确定的信息的实质性限制：虽然一个家庭的观察值表征的量子态可以安全地从实验数据进行评估，其进一步使用，以获得一些运营商的期望值产生爆炸性的统计误差。这些问题进行了讨论，使用的一个单一的光模式的相位不敏感的测量的例子。我们研究了由光子计数和随机相位零差探测重建光子数分布。我们表明，利用重建的分布来评估一个简单的行为良好的观察，即奇偶运算符，遇到的困难，由于统计误差的积累。由于宇称算符在相空间原点产生维格纳函数，这个例子也证明了各种实验确定的量子态表示之间的变换是一个非常微妙的问题。
1998-03-23 physics.optics quant-ph
Localized non-relativistic quantum systems in curved spacetimes: a general characterization of particle detector models
本研究利用费米法向坐标构建弯曲时空中沿类时轨迹运动的局域非相对论量子系统的自洽描述框架，给出粒子探测器模型的通用定义并明确其适用范围。
2024-03-06 gr-qc hep-th quant-ph
