Detecting the local indistinguishability of maximally entangled states
通过结合本地协议的不对称性,即,某方必须从一个非平凡的测量开始,转变为Horodecki { \it et al.}提出的检测局部不可测性的操作方法。[Phys.Rev.Lett. 90 047902(2003)],我们得到了一个有效检测最大纠缠态局域不可分辨性的可计算判据。作为应用,对所有的$d\ge 4$系统构造了$d\otimes d$系统中的$d$最大纠缠态的局域不可分辨集合.此外,利用本地协议是必然可分离的事实,我们明确地构建了一小部分的$k$本地不可区分的最大纠缠态的比率$k/d$接近3/4。特别地,在具有偶$d\ge 6$的$d\otimes d$系统中,总是存在局部不可区分的$d-1$最大纠缠态。
2015-02-04 quant-ph
Indistinguishability in general probabilistic theories
本文通过传统GPT框架和过程理论图解框架两种途径研究一般概率理论中的不可区分粒子,利用对称态轨道以及双积完备化与Karoubi包络分解对称化状态空间,并在量子理论中恢复玻色子和费米子。
2024-12-30 quant-ph
State-independent contextuality with identical particles
最近有人指出,当考虑全同粒子的不可约性时,量子上下文的状态无关性可能会丧失。在这里,我们证明了量子态无关的上下文存在于任何系统的一个以上的相同的玻色子qudits,并为大多数系统的费米子qudits。唯一的例外是d费米子量子点的情况,因为那里反对称子空间的维数是1,这不足以满足上下文。对于所有其他情况,要么对称性排除了物理态的存在,要么我们提供了一个明确的方法来产生量子态独立的上下文相关。
2013-02-27 quant-ph
The Concept 'Indistinguishable'
量子理论中不可区分粒子的概念是本体论问题的基础。所有的普通物质都是由电子、质子、中子和光子组成的,它们都是难以区分的粒子。然而,这个概念本身却被证明是难以捉摸的,部分原因是量子理论普遍存在的解释上的困难,部分原因是这个概念对于普朗克在1900年发现量子本身是如此重要;它受到了革命的阻碍。我提供了一个通货紧缩的阅读概念“不可区分”,这是相同的吉布斯概念的“通用相位”,除了它是定义为状态空间只有有限多个状态的有界体积和能量(有限多正交态,在量子力学)。这一点,也仅仅是这一点,就造成了量子概念和吉布斯概念之间的差异。这个主张在几个方面是异端的,但在这里我们只考虑这个主张本身的内容,以及它与量子理论早期历史的关系,而不是与当代关于粒子不可逆性和排列对称性的争论的关系。它有力地阐明了这段历史。
2020-07-28 physics.hist-ph quant-ph
Local indistinguishability and incompleteness of entangled orthogonal bases: Method to generate two-element locally indistinguishable ensembles
本文利用不可扩展纠缠基研究正交态的局域不可区分性,证明所有两量子比特不可扩展纠缠基大小为三且不可被可分离测量完美区分,并提出系统构造二元局域不可区分系综的方法。
2021-03-16 quant-ph
Quantum Statistical Witness Indistinguishability
本文定义 QSWI,并用量子技术将诚实验证者量子统计见证不可区分证明转化为 3 轮公开掷币恶意验证者证明,同时证明量子批量证明可得到逆多项式误差的 QSWI。
2025-09-02 cs.CC cs.CR quant-ph
Inclusion-Minimal local indistinguishability: a weak form of nonlocality
South China University of Technology(华南理工大学);Sun Yat-Sen University(中山大学);Dongguan University of Technology(东莞理工学院)
本文提出包含极小局域不可区分集合概念,证明有限局域不可区分集合含此类子集,发现双副本可区分该集合,还构造了特定维度空间中的此类乘积态集合,为量子非定域性结构提供补充视角。
2026-08-25 quant-ph
Indistinguishability-enabled coherence for quantum metrology
量子相干性在物理学的不同领域中起着基础性和操作性的作用。提出了一种描述可区分粒子系统相干性的资源理论。在这里,我们表明,不可分割的相同的粒子是一个来源的一致性,即使它们是独立准备的。特别地,在空间局域操作下,对于可区分粒子不相干的状态,在相同的过程下对于不可区分粒子可以是相干的。我们提出了一个相位歧视协议,在该协议中,我们证明了使用两个不可区分的粒子,而不是可区分的操作优势。由于量子不变性的相干性显著降低了使用最一般的测量来猜测相位的错误概率。
2019-03-25 quant-ph
Constructions for Quantum Indistinguishability Obfuscation
不可混淆性混淆器是一种概率多项式时间算法,其将电路作为输入并输出具有与输入电路相同功能的新电路,使得对于计算相同函数的相同大小的任何两个电路,不可混淆性混淆器的输出是不可区分的。在这里,我们研究方案的不可混淆的量子线路。我们提出了两个定义的不可区分性混淆:在我们的第一个定义(qiO)的混淆器的输出被要求是不可区分的,如果输入电路是完全等效的,而在我们的第二个定义(qiOD),输出被要求是不可区分的,只要输入电路是近似等效的伪距离D。我们的主要结果提供了(1)一个计算安全的qiO方案,其中混淆器的输出大小与非Clifford(T门)的数量成指数关系,这意味着只要T门的数量与电路大小成对数关系,该构造就是有效的;以及(2)一个计算安全的qiOD,对于接近Gottesman-Chuang层次结构的第k层的电路(相对于D);只要k小且固定,这种构造就有效。
2021-03-05 quant-ph
Indistinguishability and nonlocality in Einstein-Podolsky-Rosen experiment
准集合论允许我们在Einstein-Podolsky-Rosen实验的背景下,在不变性和非定域性之间建立一个非平凡的关系。准集合论是一种集合论,它提供了一种处理不可区分但不相同的基本粒子集合的方法。
2000-03-14 quant-ph
Making entangled photons indistinguishable by a time lens
我们提出了一个应用程序的量子时间成像恢复的信号和闲频光子产生的第二类自发参量下转换与脉冲宽带泵浦的不可逆性。已知在这种情况下,信号光子和闲频光子具有不同的光谱和时间特性。这种效应分别降低了它们的不可分辨性和Hong-Ou-Mandel干涉的可见性。我们证明了在干涉仪的一个臂上插入一个时间透镜并适当地选择其放大倍数,可以恢复信号光子和闲频光子的完全不相干性,并且在时间透镜的高焦群延迟色散的限制下,可以提供100%的Hong-Ou-Mandel干涉的可见性。
2023-03-07 quant-ph
Quantum Nonlocality and Indistinguishability
本文讨论了纠缠对中一个“爱管闲事”的光子与另一个光子不可区分时如何影响Einstein Podolsky Rosen(EPR)实验的结果。这就清楚地表明了场的概念比粒子的概念更重要。
2018-05-16 quant-ph
Bunching Effect and Quantum Statistics of Partially Indistinguishable Photons
粒子的量子统计是由自旋和量子态的不变性决定的。通过定义多光子不可分辨性,研究了部分可分辨光子的量子统计。基于排列对称性的性质,推导出光子聚束系数的表达式,提出了一种修正的玻色-爱因斯坦统计量,该统计量考虑了不可逆性引起的光子聚束效应.此外,还研究了部分可分辨光子的光子态的统计跃迁,结果表明,不可分辨性与激光产生中所观察到的不可分辨性具有相同的作用。这一结果将填补玻色-爱因斯坦统计和泊松统计之间的空白,并为多光子量子信息过程的研究提供了一个公式。
2017-08-15 physics.optics quant-ph
Quantum Indistinguishable Obfuscation via Quantum Circuit Equivalence
本文提出基于量子子路径和等价构造通用量子不可区分混淆的方案,通过增量修改子路径实现电路不可区分,并将区分器归约为多项式概率测试以控制安全性损失,为量子知识产权保护和安全委托计算提供新思路。
2024-11-19 quant-ph
Nonclassicality of induced coherence witnessed by contextuality
本文针对诱导相干的量子本质争议,设计语境性检验,确定其产生超越非语境隐变量模型的量子预言的条件,从而见证其非经典性。
2024-02-26 quant-ph
Indistinguishability-enhanced entanglement recovery by spatially localized operations and classical communication
我们扩展了一个利用全同粒子的空间不变性来恢复马尔可夫噪声环境中两个量子比特之间相互作用的纠缠的过程。在这里,空间局部化操作和经典通信(sLOCC)操作框架用于激活来自不可区分成分的纠缠恢复。我们认为,在现实的情况下,噪声的行为的整个持续时间的过程。三种标准类型的噪声被认为是:相位阻尼,去极化,和振幅阻尼通道。在这个一般的情况下,我们发现纠缠恢复的量与空间不可分割的程度成正比。这些结果将sLOCC提升到一个实用的框架,用于在空间不可区分的子系统的量子网络内访问和利用量子态保护。
2022-01-31 quant-ph
Aspects of Quantum Entanglement and Indistinguishability
本论文研究可区分与不可区分粒子的纠缠特性,通过Hardy检验新误差模型、超混合纠缠态、广义自由度迹出规则及纠缠交换协议,揭示了不可区分性在违反纠缠一夫一妻制和提升量子网络能力中的关键作用。
2025-03-11 quant-ph
Efficient entanglement-assisted discrimination of a class of many-copy indistinguishable sets
本文研究含不可扩展乘积基态与纯纠缠态的多拷贝局部不可区分集合,利用低代价 Schmidt 秩纠缠构造高效区分协议,建立局部不可区分性层级并提出安全信息锁定方案。
2025-09-08 quant-ph
Contextuality without access to a tomographically complete set
单量子系统的非经典性可以用上下文性的概念来形式化。但是,在不参考量子形式主义的情况下,语境性是否能在实验中令人信服地证明呢?由于Spekkens的背景下的操作方法需要找到操作等效的准备程序。以前,这些都是通过要求在一组测量下的不可测量性来获得的,这些测量是断层摄影完成的。在广义概率论的语言中,这需要探索系统状态空间的所有维度的能力。然而,如果真正的断层摄影完整集大于假设的集,额外的测量可能会打破操作等效性,从而消除假定的上下文。这样的额外维度可能出现在后量子理论中,但即使量子理论是精确的,也可能由于实验的不完美而出现意想不到的自由度。在这里,我们设计测试的上下文,免疫这种效果的一个给定数量的额外测量的断层摄影完整的集合,即使没有什么是知道他们的统计数据。这允许用较弱的假设来证明上下文。
2019-04-18 quant-ph
Local indistinguishability of orthogonal product states
在一般的二分量子系统$m \otimes n$中,Wang \emph{et al.} [Y.- L Wang \emph{et al.},Phys.Rev.A \textbf{92},032313(2015)]提出了不能通过局部操作和经典通信(LOCC)区分的$3(m+n)-9$正交乘积状态。在本文中,我们的目标是在$m\otimes n $中构造较少的局部不可区分正交乘积态。首先,在$3\otimes n (3< n)$量子系统中,我们构造了$3n-2$局部不可区分的正交乘积态,它们不是不可扩张的乘积基。然后,对于$m\otimes n (4\leq m\leq n)$,我们提出了$3n+m-4$正交的产品状态,不能完全区分LOCC。最后,在一般的二分量子系统$m\otimes n(3\leq m\leq n)$中,我们给出了一个更小的$2n-1$正交乘积态集合,并用一种非常简单但非常有效的方法证明了这些态是LOCC不可区分的。以上结果都证明了无纠缠的非定域性现象。
2015-09-14 quant-ph
Indistinguishable particles and hidden variables
本文给出了基本粒子用隐变量表示的不可约性的公理化方法,它不同于通常用隐变量表示的标准方法。量子分布函数也进行了讨论,并提出了一些相关的工作路线。
1996-07-18 quant-ph
Genuine multipartite indistinguishability and its detection via generalized Hong-Ou-Mandel effect
两个不可区分的粒子是玻色子还是费米子的问题可以通过观察分束器上的Hong-Ou-Mandel效应来回答。然而,对于三种粒子,我们已经可以考虑既不是玻色子也不是费米子的对称性。在这项工作中,我们描述了一个简单的方法,确定他们的实验,并提出了一个真正的多方不可分割性的措施。
2018-12-04 quant-ph
Near-unity indistinguishability of single photons emitted from dissimilar and independent atomic quantum nodes
本文利用完全阻塞的冷里德堡系综与DLCZ量子存储器两类独立原子节点,实现94.6±5.2%的高单光子不可区分度,为高效高保真量子网络互连奠定基础。
2024-06-12 quant-ph
What does an experimental test of quantum contextuality prove or disprove?
在Meyer、Kent和Clifton-Kent证明量子力学的预言与非上下文模型的预言无法区分(达到任意精度)之后,以及随后的辩论这些模型在多大程度上实际上是经典的或非上下文的之后,对贝尔-科亨-斯佩克定理进行了实验检验的可能性进行了严格的研究。本分析从仔细考虑这些“有限精度”近似开始。一个更强的条件,非上下文模型,被称为<ontological faithfulness>,展出。它表明,它允许制定近似的约束,贝尔-Kochen-Specker定理,如使通常的证明稳健。因此,人们可以通过实验来测试有限精度的本体论忠实的非语境性,从而通过实验来反驳这个较小类别的解释。我们包括本体论的忠实性的关系,以克服有限的精度反对其他建议的讨论。
2014-08-10 physics.hist-ph quant-ph
Towards a Bell-Kochen-Specker theorem of identity
与传统的动力学纠缠相反,在传统的动力学纠缠中,具有确定身份的粒子具有不确定的性质,在所谓的统计纠缠中,由于量子对称规则,粒子之间产生不可区分的粒子,甚至粒子身份也是不确定的。贝尔定理和科赫恩-斯派克定理意味着量子性质要么缺乏实在性,要么在上下文性或非定域性的限制下拥有实在性。在不可区分的粒子的多粒子状态的同一性问题上,这些对立的本体论态度反映在“束”与haecceity的观点上。我们提供了一些论点,旨在将上述定理引入量子理论中的同一性问题,并得出结论(在某些假设下),即不可区分的粒子要么缺乏个体性,要么具有明确的同一性,但要注意上下文性或非定域性。
2012-01-24 quant-ph
Delayed Choice Contextuality: A way to rule out Contextual Hidden Variables
一个博士生被锁在一个盒子里,通过模仿外部观察者指定的任何可行的可观察量的测量统计来模仿量子系统。在第二个盒子里是一个真正的量子系统。任何一个盒子都可以用来通过情境性测试--从外部观察者的角度来看,在操作上是无法区分的。没有办法根据任何上下文测试的输出统计数据来区分这两个盒子。这就给上下文测试带来了一个严重的问题,因为上下文测试可以作为独立于设备的量子性的可行测试,并且严重限制了上下文作为操作资源的实际使用。在这里,我们通过建立实验技术来纠正这个问题,以区分真正量子的上下文系统,以及通过巧妙使用隐藏变量来模仿它的上下文系统。
2015-06-17 quant-ph
Broadband indistinguishability from bright parametric downconversion in a semiconductor waveguide
半导体布拉格反射波导(BRW)中的参量下变频(PDC)通常用于电信范围内的光子对产生。与许多传统的PDC源相反,BRW提供了在正交偏振中创建光谱宽带但不可区分的光子对的可能性,所述正交偏振同时包含高频纠缠。我们探讨了同向传播的双光束在第二类脊BRW中产生的特性。我们的PDC源是明亮而高效的,这是其性能的基准,并证明其在量子光子学中的进一步应用是合理的。然后,我们检查的孪生光束的合并,并调查其不可避免的多光子的贡献上观察到的光子聚束的效果。我们的研究结果表明,BRW具有产生宽带不可分辨光子对以及多光子态的巨大潜力。
2015-07-20 quant-ph
Harnessing Photon Indistinguishability in Quantum Extreme Learning Machines
本研究提出一种利用不可区分光子对和多模光纤的量子极限学习机协议,通过图像分类实验与模拟验证了光子数量增加带来的量子优势,且性能提升源于特征空间维度与表达能力的增强。
2025-05-16 quant-ph
Polarized indistinguishable single photons from a quantum dot in an elliptical micropillar
可扩展的光学量子计算、玻色子采样和量子精密测量的关键挑战是具有接近1的系统效率和同时在所有自由度(包括光谱、时间、空间和偏振)上接近完美的不变性的单光子源。然而,以前的高不稳定性固态单光子源不得不依赖于偏振滤波,这使系统效率降低了至少50%。在这里,我们克服了这一挑战,开发了一种新的单光子源的基础上,相干驱动的量子点嵌入在一个椭圆形微柱。非对称谐振腔将偏振简并提升为两个具有适当能量间隔的正交线偏振模。我们设计了一个激发-收集方案,该方案允许产生和收集不可逆性为0.976(1)和偏振度为91%的单光子。我们的方法提供了一个解决方案,结合近统一的系统效率和兼容的无背景共振激发的不可分割性,并开辟了道路,真正最佳的单光子源可扩展的光子量子技术。
2018-09-28 physics.optics quant-ph
Optimal photonic indistinguishability tests in multimode networks
粒子不变性是量子统计学的核心,量子统计学调节着固体的电子能带结构、玻色-爱因斯坦凝聚和超导等基本现象。此外,在实际应用中,如线性光量子计算和模拟,特别是玻色子采样设备是必要的。因此,至关重要的是开发工具来证明多个源之间的真正多光子干涉。在这里,我们表明,所谓的西尔维斯特干涉仪是接近最佳的任务,区分可区分和不可区分的光子的行为。我们报告的第一个实现的集成西尔维斯特干涉仪与4和8模式的高效,可扩展和可靠的三维架构。我们进行双光子干涉实验,能够识别不可区分的光子行为与贝叶斯方法,使用非常小的数据集。此外,我们采用实验这种新的设备进行评估散射玻色子采样。这些结果开辟了道路西尔维斯特干涉仪的应用程序的多光子干涉实验的最佳评估。
2017-10-11 quant-ph
Overcoming phonon-induced dephasing for indistinguishable photon sources
可靠的单光子源构成了量子通信和基于测量的量子计算方案的基础。基于量子点的固态单光子源是方便且通用的,但是产生光子的电子跃迁经受与晶格振动的相互作用。使用电子-声子相互作用的微观模型和量子主方程,我们在这里检查声子诱导的退相干和评估其对生产率的影响,和不可分割性,从光驱动的量子点系统发射的单光子。我们发现,超过一定的阈值所需的不可压缩性,它是可能的,以减轻声子的有害影响,利用三能级拉曼过程的光子生产。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Improving indistinguishability of single photons from colloidal quantum dots using nanocavities
胶体量子点由于其稳健的合成过程和与纳米光子平台的直接集成而作为量子发射器获得了积极的研究兴趣。然而,在室温下从胶体量子点获得不可区分的光子从根本上是具有挑战性的,因为它们遭受极大的失相速率。在这里,我们提出了一种实验上可行的方法,从非相干泵浦的溶液处理的胶体量子点耦合到一个系统的纳米腔获得不可分辨的单光子。我们表明,通过将胶体量子点耦合到一对氮化硅腔中,我们可以从胶体量子点获得与其他主要量子发射体(如缺陷中心和自组装量子点)相当的单光子源性能。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Active Temporal Multiplexing of Indistinguishable Heralded Single Photons
量子光学中的一个基本挑战是通过非确定性非线性光学过程确定性地产生不可区分的单光子,这是由于在这些过程中单光子和多光子产生概率的内在耦合。在许多时间模式中生成的主动复用光子可以解耦这些概率,但关键问题是最小化资源需求以允许可扩展性,并确保生成的光子的不可扩展性。我们证明了从四个时间模式的光子复用单独使用光纤集成光学和现成的电子电路。我们显示了100%的单光子输出概率的增强,而不引入额外的多光子噪声。四重Hong-Ou-Mandel量子干涉证实了光子的不可分辨性,可见度为91%。我们的演示为多个非确定性光子源到单个近确定性光子源的可扩展复用铺平了道路,这将有利于未来的量子光子技术。
2015-08-14 quant-ph
The crux of using the cascaded emission of a 3-level quantum ladder system to generate indistinguishable photons
我们研究了从三能级量子梯系统发射的级联光子的不可逆性程度;在我们的情况下,半导体量子点的双激子-激子级联。对于三能级量子阶梯系统,我们从理论上证明了发射光子的不可逆性是有限的,并且由激发态和中间态的寿命之比决定。我们通过比较来自同一半导体量子点的非级联发射和级联发射的量子干涉可见度,实验证实了这一发现。量子光学模拟产生非常好的协议与测量,并允许探索一个大的参数空间。基于我们的模型,我们提出了光子结构,以优化寿命比,并克服有限的不可逆性级联光子发射从一个三能级量子阶梯系统。
2020-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Distinguishability and indistinguishability by LOCC
我们证明了一组线性无关的量子态$\{(U_{m,n}\otimes I)ρ^{AB}(U_{m,n}^{\dagger}\otimes I)\}_{m,n=0}^{d-1}$,其中$U_{m,n}$是广义泡利矩阵,不能确定性地或概率性地区分本地操作和经典通信(LOCC)。另一方面,如果$l(l-1)\le 2d$,则来自该集合的任何$l$最大纠缠态都是局部可区分的。得到的显式投影测量的本地区分这些状态。作为一个例子,我们证明了四个维尔纳态是局部不可区分的。
2003-11-06 quant-ph
Cavity-funneled generation of indistinguishable single photons from strongly dissipative quantum emitters
本文从理论上研究了置于光腔中的强耗散量子系统中不可分辨单光子的产生。计算了腔体发射光子的不可逆性程度与发射极-腔体耦合强度和腔体线宽的函数关系。对于一个受强纯退相的量子发射体,我们的计算表明,一个非常规的制度,高不稳定性,可以达到中等发射极腔耦合强度和高品质因数腔。在这种状态下,耗散量子系统的宽光谱被汇集到腔的窄线形中。相关的效率被发现大大超过光谱滤波效果。我们的研究结果开辟了在室温下工作的芯片上可扩展的不可分割的光子发射器件的道路。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Accessing inaccessible information via quantum indistinguishability
本研究提出一项信息论任务,证明仅靠不可区分的独立制备量子粒子或与目标纠缠的可区分粒子可读取目标粒子编码的信息,且协议无需粒子空间重叠,为量子信息处理提供新案例并探讨了密码学应用方向。
2023-11-06 quant-ph
Highly indistinguishable photons from a tin-vacancy spin qubit in diamond
Universität des Saarlandes(萨尔兰州立大学);Johannes Gutenberg-Universität Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学);Global Innovation Centre, Element(Element全球创新中心)
研究金刚石中锡空位自旋量子比特产生高度不可区分光子,通过分离特性与缺陷展示其优势,结合长寿命相干时间,经模拟证实该平台在长距离量子网络及光子量子信息处理方面有竞争力,超越直接传输界限。
2026-07-27 quant-ph
Improving the Indistinguishability of Single Photons from an Ion-Cavity System
我们研究了从耦合到光腔的囚禁离子中产生不可分辨的单光子的方案,这是量子网络的一个关键特征。通过选择腔辅助拉曼跃迁的初始状态,我们抑制了自发发射的不利影响,目前在类似的系统中,在以前证明的计划。在新方案的Hong-Ou-Mandel干涉测量中,我们测量到72(2)%的可见度,而对于具有类似参数的常用方案,其可见度为51(2)%。像这里展示的方案在分布式量子计算和通信中有应用,在这些领域中,高量子效率至关重要,并且依赖于单光子的相互不相容性。
2020-08-10 quant-ph
Indistinguishability and the external correlation of mixtures
实验证据、不可约性的物理学及其与量子形式主义的逻辑矛盾都反对与外部不相关的量子混合物的存在,也就是说,支持“与外部不相关的系统的状态是纯的”这一假设。这被证明是等价的“一个系统的状态描述的不可区分的纯态是纯的,”和“宇宙的状态是纯的”,进一步,它产生了一个定量的表达传统的关系welcher Weg信息部分相干。它的结论是,所有的混合物是“不适当的”,一个复合系统的纯态的痕迹减少。
2003-09-14 quant-ph
Indistinguishable Particles in Quantum Mechanics: An Introduction
在这篇文章中,我们讨论了量子系统的同一性和不可分性,以及因此需要在量子力学中引入一个额外的假设来正确描述涉及不可区分粒子的情况。对于电子,这就是泡利不相容原理,或者一般来说,对称化公设。然后,我们介绍费米子和玻色子和分布分别描述他们的统计行为在不可区分的情况下。在此之后,我们讨论了自旋统计连接,以及替代统计和实验证据,所有这些结果,包括使用聚束和反聚束的粒子出现从分束器作为一些玻色子或费米子状态的签名。
2005-11-01 quant-ph
Highly efficient and indistinguishable single-photon sources via phonon-decoupled two-color excitation
本文提出利用相干双色泵浦实现声子解耦,在体量子点中获得近单位粒子数反转,使微柱单光子源达到每个脉冲0.95光子发射和0.975不可区分性,突破按需激发对光源性能的限制。
2023-05-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Boson bunching is not maximized by indistinguishable particles
本研究反驳了玻色子聚束与粒子不可区分性直接关联的传统认知,发现通过偏振图案使光子部分可区分可显著提升双模式聚束效应,且该现象可通过现有光子技术在7光子系统中观测,挑战了多粒子干涉的现有理解。
2022-03-02 quant-ph
On-demand indistinguishable and entangled photons using tailored cavity designs
本研究通过定制环形布拉格反射器选择性增强双激子发射,实现高不可区分性和高偏振纠缠的光子对,并在电信C波段优化至近统一值。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
High Purcell-enhancement in quantum-dot hybrid circular Bragg grating cavities for GHz-clockrate generation of indistinguishable photons
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
通过混合圆布拉格光栅实现高普尔次增强的量子点,实现GHz重复率的不可区分光子生成。
2026-02-10 quant-ph
Two-particle quantum interference in a nonlinear optical medium: a witness of timelike indistinguishability
研究将Hong-Ou-Mandel效应扩展至非线性光学体系,通过参量下转换晶体实现类时量子干涉,实验证实透射与重生光子对的相消干涉导致单对光子检测概率受抑,为生成多模量子非高斯态提供新工具。
2025-02-03 quant-ph
Indistinguishable photons from independent semiconductor single-photon devices
我们证明了由激子的辐射衰减过程所产生的光子之间的量子干涉,激子与ZnSe/ZnMgSe量子阱纳米结构中的孤立的氟施主杂质相结合。通过自相关实验证实了这些器件产生单光子的能力,并通过Hong-Ou-Mandel dip证实了来自两个独立器件的单光子的不可分辨性。这些结果表明,适当设计的半导体结构中的施主杂质可以描绘出类似原子的均匀性和相干性,这可能使未来大规模光量子计算机和量子通信网络的可扩展技术成为可能。
2009-03-10 quant-ph
Experimental quantum phase discrimination enhanced by controllable indistinguishability-based coherence
量子相干性是量子力学的一个基本特征,是量子信息处理的重要资源。相干对于非全同粒子和全同粒子来说,是以一种根本不同的方式出现的,因为对后者来说,存在着一种独特的贡献,这种贡献与非全同粒子不可能出现的不相容性有关。我们通过光学装置实验证明了这种对量子相干性的额外贡献,表明其量直接取决于不可分辨性的程度,并利用它来运行量子相位鉴别协议。此外,所设计的设置允许用光子模拟费米子粒子,从而评估粒子统计(玻色子或费米子)在相干生成和利用中的作用。我们的实验证明,独立不可分辨粒子可以为量子精密测量提供一个可控的相干源。
2021-03-27 quant-ph
Deterministic and highly indistinguishable single photons in the telecom C-band
本文提出一种集成圆形布拉格光栅谐振器的 InAs/InAlGaAs 量子点单光子源,通过多种光激发方案优化,在电信 C 波段实现最高 91.7% 的原始双光子干涉可见度。
2025-05-14 quant-ph
Single Semiconductor Quantum Dots in Microcavities: Bright sources of indistinguishable Photons
在这一章中,我们将讨论的技术和实验技术,实现量子点(QD)的单光子源结合高耦合效率和最高程度的非后选择光子不可逆性。该系统是基于嵌入在具有自然光子陷阱的准平面单侧微腔中的超低密度InAs量子点,是研究单个量子点量子发光的理想实验平台。我们将讨论激发条件对单光子发射纯度的影响,特别是对发射光子的不可逆程度的影响。虽然在所有测试的激发条件下都观察到了高纯度的单光子触发发射,但在依赖于非共振泵浦到量子点润湿层中的实验中,单光子干涉效应几乎可以消失。相比之下,我们可以在共振荧光激发条件下观察到几乎完美的单光子不可逆性,这强调了这种激发方案在创建接近傅立叶极限的光子波包方面的优越性。作为实现基于量子点单光子源的固态量子网络的第一步,我们测试了从远程量子点发射的光子的重叠,从而产生准共振激发的~40%的非后选择干涉。
2015-01-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-enhanced photon indistinguishability at room temperature and telecom wavelengths
针对室温下电信波段单光子不可区分性难以实现的问题,提出利用光纤基微腔与单个纳米管缺陷的非相干良好腔耦合方案,使光子不可区分性较自由空间提升两个数量级以上,为优化非经典光源提供了有前景的策略。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal excitation conditions for indistinguishable photons from quantum dots
在这封信中,我们提出了一个详细的,所有的光学研究的影响,不同的激发方案的单光子从一个单一的砷化铟量子点的不可逆性。在本研究中,我们测量了InAs量子点态的连续自发发射光子在不同激发方案和不同激发条件下的Hong-Ou-Mandel干涉,并进行了比较。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Phonon limit to simultaneous near-unity efficiency and indistinguishability in semiconductor single photon sources
半导体量子点最近已经成为一个领先的平台,可以有效地产生高度不可分辨的光子,这项工作解决了这些固态光源最终有多好的问题。我们建立了晶格弛豫在这些系统中的关键作用,在不可逆性和效率之间的权衡。我们分析了最常用的两种源架构:嵌入波导中的量子点和耦合到光学腔的量子点。对于波导,我们表明,宽带Purcell效应的结果在一个简单的反比关系,其中的不可逆性和效率不能同时增加。对于腔体,Purcell增强的频率选择性导致更微妙的折衷,其中不可扩展性和效率可以同时增加,尽管通过相同的机制而不是任意地,将具有接近统一不可扩展性($>99$ \%)的源限制为对于实际参数的约96\%的效率。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient fiber-pigtailed source of indistinguishable single photons
本研究提出一种为确定性制备的单光子源制作光纤尾纤的新方法,实现了宽温域纳米级对准,验证了高单光子性能与长期及多温循稳定性,推动量子点单光子源的实用化集成。
2024-10-10 quant-ph