Experimental Nonlocality Proof of Quantum Teleportation and Entanglement Swapping
量子隐形传态突出地展示了量子世界的特殊性。我们提出了一个实验证明其量子性质，隐形传态纠缠光子与这样的高质量，其原始伙伴光子的非局域量子关联被保存。这个过程也被称为纠缠交换。通过观察4.5个标准差的贝尔不等式的违反证实了非局部性。因此，通过证明从未相互作用的光子的量子非定域性，我们的结果直接证实了隐形传态的量子本质。
2002-01-29 quant-ph
Towards experimental entanglement connection with atomic ensembles in the single excitation regime
提出了一种在单激发态下实现原子系综纠缠连接的方案。以异步方式制备两对，然后通过贝尔测量连接。两个剩余的系综的结果状态被映射到光子模式，然后重构简化的密度矩阵。我们的观察首次证实了从未相互作用的原子系统之间的相干性，这是迈向纠缠连接的第一步，也是量子网络和长距离量子通信的关键要求。
2007-04-17 quant-ph
Swapping Intra-photon entanglement to Inter-photon entanglement using linear optical devices
我们提出了一个奇怪的协议，用于交换路径和偏振自由度的单个光子之间的光子内纠缠到两个空间分离的光子之间的光子间纠缠，从来没有相互作用。这是通过使用一个实验装置，包括三个合适的马赫-曾德尔干涉仪以及一些分束器，偏振旋转器和检测器。使用相同的设置，我们还演示了一个有趣的量子态传输协议，在Alice和Bob之间对称。重要的是，贝尔基歧视是不需要在交换和状态转移协议。我们的建议可以使用线性光学器件来实现。
2020-12-27 quant-ph
Long distance entanglement swapping with photons from separated sources
我们报道了首次在光纤中实现大距离纠缠交换的实验。被两公里长的光纤隔开的两个光子纠缠在一起，尽管它们从未直接相互作用。我们使用两对时间仓纠缠量子比特创建在空间上分离的源和电信波长的光子进行。部分贝尔态测量是用每对中的一个光子进行的，该光子将剩余的两个光子投影到纠缠态上，这两个光子以前是独立的。在两个光子各自穿过1.1 km的光纤后，报告了高到足以违反贝尔不等式的可见度。
2004-09-15 quant-ph
High-fidelity entanglement swapping with fully independent sources
纠缠交换允许在从未相互作用或共享任何共同过去的独立粒子之间建立纠缠。这一特性使其成为量子中继器的组成部分。在这里，我们展示了纠缠交换与时间同步的独立源的保真度高到足以违反Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式超过四个标准差。这两个纠缠对都是由完全独立的、只有电子连接的源产生的，这一事实确保了这项技术适用于未来的长距离量子通信实验，以及量子物理基础上的新测试。
2009-01-23 quant-ph
Classical simulation of entanglement swapping with bounded communication
纠缠在量子理论中以两种不同的形式出现，即作为联合系统的态的性质和作为联合测量中的测量本征态的性质。通过结合纠缠的这两个方面，可以使用纠缠交换协议在从未相互作用的粒子之间产生非定域性。我们表明，即使在更严格的双本地的情况下，遥远的粒子源被假定为独立的，即共享没有事先的随机性，这个过程可以模拟经典的有界通信，总共只使用9位。因此，我们的结果提供了一个上界的纠缠交换过程的非定域性。
2012-03-02 quant-ph
Generalised purity as an entanglement measure for two- and three-well Bose-Hubbard models
SU（2）和SU（3）李代数自然地适用于研究两阱和三阱玻色-爱因斯坦凝聚体，群算符在每个位置用玻色子湮灭和产生算符表示。这些表示的成功导致与这些代数相关的纯度被提升为每个阱中原子模式之间纠缠的度量。在这份报告中，我们表明，这些纯度不提供一个明确的措施，而是给结果依赖于每个原子模式的量子统计状态。使用从未相互作用的完全解耦的模式的例子，我们量化这些纯度为不同的状态，并表明，完全可分离的状态可以给出的值已被要求指示纠缠的存在。
2011-04-19 quant-ph
Experiment towards continuous-variable entanglement swapping: Highly correlated four-partite quantum state
我们提出了一个利用强脉冲光进行纠缠交换的方案。在第一步中，从未直接相互作用的两个系统之间的振幅相关性的产生被证明。这在直接检测中用检测到的光电流的电子调制来验证。所测得的相关性比预期的从一个经典的重建方案。在纠缠交换过程中，产生了一个四体纠缠态。我们从实验上证明了四个光模的振幅在低于散粒噪声3 dB时是量子相关的，这是由于潜在的四方纠缠。
2003-05-30 quant-ph
Experimental simulation of fractional statistics of abelian anyons in the Kitaev lattice-spin model
在二维空间中，物理定律甚至允许任意子的存在，这些任意子表现出从玻色子到费米子连续变化的分数统计特性。他们负责分数量子霍尔效应，并提出了自然容错量子计算的候选人。尽管有这些显著的性质，任意子的分数统计从未在自然界中直接观察到。本文报道了在核磁共振系统上通过模拟第一Kitaev晶格自旋模型证明任意子的分数统计。我们将晶格自旋模型的四体相互作用编码为分子中伊辛自旋链的两体相互作用。因此，它可以有效地准备和操作的基态和激发的模型哈密顿量。这个便于操作和检测阿贝尔任意子的量子系统清楚地揭示了任意子的统计性质。从长远来看，我们对相互作用哈密顿量的实验对任意子的控制和应用也是有用的。
2007-12-17 quant-ph
Deterministic entanglement swapping in a superconducting circuit
纠缠交换是量子力学非定域性最显著的表现之一，它是两个粒子纠缠在一起而不发生任何耦合的过程。除了基本的兴趣之外，这个过程在复杂纠缠操纵和量子通信中也有应用。在这里，我们报告了一个高保真，无条件的纠缠交换实验中的超导电路。测量的表征交换产生的量子比特-量子比特纠缠的并发度大于0.75，证实了一个量子比特与它的伙伴的大部分纠缠被确定性地转移到另一个从未与它发生过相互作用的量子比特上。显示两个量子比特先前是在纠缠态中还是在可分离态中表现，这是由后来对它们的伙伴的测量类型的选择来确定的。这是第一次以确定性的方式证明纠缠-可分性对偶性。
2019-08-12 quant-ph
Bright nonblinking photoluminescence with blinking lifetime from a nanocavity-coupled quantum dot
本文通过将单个量子点确定性耦合到等离激元纳米腔，首次揭示非闪烁光致发光源于带电态量子产率增强，并实现每秒1700万探测光子的超亮发射。
2023-11-20 physics.optics quant-ph
Quantum imaging and metrology with undetected photons: a tutorial
本教程介绍了无诱导发射的诱导相干现象及其在量子成像与计量学中的应用，阐明如何利用未探测光子成像，并为研究人员提供理论基础、实验搭建指南及该子领域的全面概述。
2022-02-20 physics.optics 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
Communication cost of simulating entanglement swapping
纠缠在量子力学中以两种不同的方式出现，即作为态的性质和作为联合测量中测量结果的性质。通过结合纠缠的这两个方面，可以使用纠缠交换协议在从未相互作用的粒子之间产生非定域性。我们调查的通信成本的经典模拟这个过程。虽然模拟纠缠态的非局域关联的通信成本似乎一般相当低，我们在这里表明，需要无限的通信来模拟纠缠交换。该结果是在双局域性的情况下导出的，其中假设粒子的远源是独立的，并且利用了Massar等人的先前结果[Phys. Rev. A { \bf 63}，052305（2001）]。我们的结果意味着，任何模拟纠缠交换的经典模型都必须假设（i）宇宙中任何两个位置之间存在无限的共享随机性，或者（ii）发生无限的通信。
2012-09-25 quant-ph
BosonSampling with single-photon Fock states from a bright solid-state source
玻色子采样设备是一种量子机器，预计将执行经典计算机难以处理的任务，但与全尺寸量子计算机相比，需要最少的非经典资源。迄今为止，光子实现采用基于低效过程的源，这些过程仅在强烈降低发射概率时模拟预示的单光子统计。因此，只有单光子输入的玻色子采样从未实现过。在这里，我们报告了一个玻色子采样设备操作与一个明亮的固态源的单光子福克态与高光子数纯度：从一个有效的和确定性的量子点微柱系统的发射被解复用成三个部分不可区分的单光子，单光子纯度$1{-}g^{(2)}(0)$的$0.990{\pm}0.001$，在线性光学网络中的干扰。我们的解复用源比基于自发参数下转换的当前预示的多光子源的效率高出一到两个数量级，使我们能够比以前的等效实现更快地完成BosonSampling实验。
2017-03-29 quant-ph
Cavity-Enhanced Two-Photon Interference using Remote Quantum Dot Sources
腔中的量子点已被证明是不可区分的单光子的非常明亮的源。然而，两个明亮的量子点源之间的量子干涉是基于光子的量子计算的关键步骤，却从未被研究过。在这里，我们利用设备的确定性制造来报告这样的测量。我们表明，腔量子电动力学可以有效地改善远程量子点源之间的量子干涉：难以区分的光子仍然可以干扰与高质量的光子发射的强Purcell制度的源具有良好的对比度。我们的测量和计算表明，腔量子电动力学是一个强大的工具，互连几个设备。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Experimental demonstration of nonbilocality with truly independent sources and strict locality constraints
纠缠交换将两个从未相互作用过的粒子纠缠在一起[1]，这隐含地假设每个粒子都携带一个独立的局部隐藏变量，即，二是要有“双位性”[2]。先前的双局部隐变量模型的实验研究没有满足假设的两个局部隐变量模型必须相互独立的中心要求，因此他们的结论在拒绝局部实在论上是有缺陷的[3-5]。通过利用激光相位随机化[6]从自发发射到受激发射的过程来保证不同源产生的纠缠光子对之间的独立性，并将相关事件类空分离以满足无信号条件，我们首次同时堵住了网络中纠缠交换实验中源独立性、局域性和测量独立性的漏洞。我们测量了1.181 $\pm$ 0.004的双局部参数和2.652 $\pm$ 0.059的CHSH博弈值，表明双局部隐变量模型被45个标准差和局部隐变量模型被11个标准差拒绝。因此，我们排除了局域实在论，并证明了在我们的网络实验中量子非局域性的存在。我们的实验实现构成了一个大型量子网络的基本块。此外，我们预计它可能会刺激新的信息处理应用[7，8]。
2018-12-11 quant-ph
Quantum teleportation from a telecom-wavelength photon to a solid-state quantum memory
在量子隐形传态中，单个量子系统的状态被分离成经典信息和纯粹的量子关联，随后被重建到从未与第一个系统直接相互作用的第二个系统上。这种违反直觉的现象是量子信息科学的基石，因为它在几个重要任务中起着至关重要的作用，例如使用量子中继器长距离传输量子信息。在这种背景下，最重要的挑战是在远程节点之间分配纠缠，并将这种纠缠作为长距离光到物质量子隐形传态的资源。在这里，我们展示了量子隐形传态的偏振态的电信波长的光子到固态量子存储器的状态。在存储单个光子的掺杂稀土离子的晶体与飞行的电信波长光子之间建立了纠缠。后者与另一个携带要传送的偏振态的飞行量子比特联合测量，这预示着传送。从存储器中检索到的光子的偏振态的保真度被证明大于在没有纠缠的情况下可实现的最大保真度，即使当两个飞行量子比特行进的组合距离是25公里的标准光纤时。这种光到物质的隐形传态通道为利用固态量子存储器实现量子网络的远距离实现铺平了道路。
2014-01-27 quant-ph
Two-Pulse Propagation in a Partially Phase-Coherent Medium
我们分析了部分相干的基态准备的两个脉冲在三能级$Λ$介质中的传播的影响，与以前的treastments，已考虑的情况下，其基态的特点是由概率（水平布居）或概率幅度（相干纯态）。我们提出的麦克斯韦-布洛赫方程的解析解，我们扩展我们的分析与数值解相同的方程。我们解释了这些解决方案中的亮/暗修饰状态的基础上，并表明，他们描述了明亮和黑暗的状态之间的人口转移。对于具有部分基态相位相干性的混合态$Λ$介质，暗态永远不会被完全填充。这对相位相干效应，如脉冲匹配，相干布居俘获和电磁诱导透明（EIT）有影响。我们发现，对于部分相位相干的三能级介质，自诱导透明（SIT）占主导地位的EIT和我们的结果提出了相应的三能级面积定理。
2008-07-25 quant-ph
Entangling Independent Photons by Time Measurement
由两个或多个子系统组成的量子系统可以处于纠缠态，即全局系统的属性被很好地定义，但每个子系统的属性没有定义的状态。纠缠是量子物理学的核心，无论是其概念基础还是在信息处理和量子通信中的应用。值得注意的是，纠缠可以“交换”：如果准备两个独立的纠缠对A1-A2和B1-B2，对A1和B1的联合测量（称为“贝尔状态测量”，BSM）具有将A2和B2投射到纠缠态的效果，尽管这两个粒子从未相互作用或共享任何共同的过去[1，2]。使用自发参量下转换（SPDC）产生的孪生光子的实验已经证明了纠缠交换[3-6]，但在这里我们提出了使用连续波（CW）源的第一个实现，正如最初提出的那样[2]。挑战是在BSM中实现光子的足够尖锐的同步。使用窄带滤波器，经历BSM的光子的相干时间显著增加，超过了探测器的时间分辨率。因此，脉冲源可以被CW源取代，CW源不需要任何同步[6，7]，允许第一次使用完全自主的源。我们的实验利用了光子探测器的时间精度、SPDC与非线性晶体中的波导产生光子对的效率[8]以及窄带滤波器的稳定性方面的最新进展。这种方法与纠缠的形式无关;我们采用了电信波长的时间仓纠缠光子[9]。由于cm长的相干长度，我们的设置对光纤中的热或机械波动具有鲁棒性。
2007-04-05 quant-ph
