One-step deterministic polarization entanglement purification using spatial entanglement
我们提出了一个一步确定性纠缠纯化协议与线性光学和后选择。与Simon-Pan方案(Phys. Rev. Lett. 89,257901(2002)),这种一步方案具有一些优点。首先,它可以一步得到一个最大纠缠对,不仅通过重复执行协议来提高纠缠度较小的光子对的保真度。第二,它以确定性的方式工作,而不是概率的方式,这将减少大量的纠缠资源。第三,它不需要偏振态纠缠,只需要空间纠缠。此外,用现有技术也是可行的(Nature 423,417(2003))。所有这些优点将使这种一步协议在量子通信中的应用比其他协议更加方便。
2011-08-06 quant-ph
Deterministic teleportation using single-photon entanglement as a resource
我们概述了一个证明,即用一个粒子的隐形传态在原则上和用两个粒子的隐形传态一样可靠。因此,我们希望消除围绕单光子纠缠作为量子信息的有效资源的怀疑。提出了一种确定性贝尔态分析器,它只使用经典的资源,即相干态,克尔非线性,和一个二能级原子。
2011-11-16 quant-ph
Deterministic entanglement of Rydberg ensembles by engineered dissipation
我们提出了一个方案,利用耗散确定性地产生纠缠的强相互作用里德伯原子的系综。通过不同里德伯能级之间的微波驱动和与短寿命原子态耦合的共振激光的组合,可以将系综推向纠缠所有原子的暗稳态。不同里德堡态之间的长程共振偶极-偶极相互作用将纠缠扩展到范德瓦尔斯相互作用范围之外,具有纠缠大而远的系综的前景。
2014-07-04 quant-ph
Cavity-catalyzed deterministic generation of maximal entanglement between nonidentical atoms
通过精确求解薛定谔方程,我们证明了同一个谐振腔可以作为催化剂,使两个不同基团的原子最大限度地纠缠在一起。该生成方案是现实的和有利的,在这个意义上,它是确定性的,高效的,可扩展的和免疫的退相干效应。
2006-03-01 quant-ph
Deterministic Time-Bin Entanglement between a Single Photon and an Atomic Ensemble
混合物质-光子纠缠是量子网络的基石。如果能够以高概率制备纠缠,则是非常有利的。在本文中,我们报道了利用里德伯封锁的原子系综与单光子纠缠的确定性产生。我们设计了一个方案,使用循环检索和修补的过程,创建一个单光子的时间模式和里德堡能级之间的纠缠,主机的集体激发。通过将原子激发态作为第二个光子并进行相关测量,对混合纠缠进行了测试,结果表明纠缠保真度为87.8%。我们的物质-光子纠缠源将使远程量子存储器的纠缠效率更高。
2021-08-05 quant-ph
Deterministic spin-photon entanglement from a trapped ion in a fiber Fabry-Perot cavity
高效网络节点的开发是实现量子网络的关键要素,量子网络有望实现分布式量子计算或可证明安全通信等强大功能。我们报告的量子网络节点的实现使用内基于光纤的法布里-珀罗腔的捕获离子。我们表明,在$ 91.2(2) $ \,\%的高保真度之间的被困Yb-离子和光子发射到谐振腔模式的确定性纠缠的产生。对于$ 2.5 \cdot 10^{-3}$的Single Shot,我们实现了产生和检测纠缠的成功概率,导致62,Hz的纠缠速率。
2020-05-18 quant-ph
Deterministic entanglement swapping in a superconducting circuit
纠缠交换是量子力学非定域性最显著的表现之一,它是两个粒子纠缠在一起而不发生任何耦合的过程。除了基本的兴趣之外,这个过程在复杂纠缠操纵和量子通信中也有应用。在这里,我们报告了一个高保真,无条件的纠缠交换实验中的超导电路。测量的表征交换产生的量子比特-量子比特纠缠的并发度大于0.75,证实了一个量子比特与它的伙伴的大部分纠缠被确定性地转移到另一个从未与它发生过相互作用的量子比特上。显示两个量子比特先前是在纠缠态中还是在可分离态中表现,这是由后来对它们的伙伴的测量类型的选择来确定的。这是第一次以确定性的方式证明纠缠-可分性对偶性。
2019-08-12 quant-ph
Deterministic and probabilistic entanglement swapping of nonmaximally entangled states assisted by optimal quantum state discrimination
从量子态鉴别的角度分析了任意Schmidt秩的部分纠缠纯态的纠缠交换。结果表明,标准的确定性ES协议与最优的最小错误策略。在这种情况下,由交换产生的状态的纠缠量通常低于所涉及的量子信道可实现的最大值。在这方面,我们表明,ES协议可以提高诉诸最佳的最大置信度(MC)的歧视策略的概率。此外,我们表明,成功的概率实现纠缠高于规定的值,从标准的确定性ES可以通过应用顺序MC测量增加。
2014-02-06 quant-ph
Deterministic generation of high-dimensional entanglement between distant atomic memories via multi-photon exchange
高速量子网络的接入依赖于高维纠缠存储器的产生,这些存储器为量子通信提供更高容量的噪声量子信道,从而减少信息的传输时间。然而,远程存储节点之间的多维纠缠的分布仍然是微弱的调查。我们提出了一个实验上可行的方案,确定性产生高维纠缠的距离多能级原子之间的高精细光学腔和激光脉冲驱动。通过触发双光子波包,在原子间产生三维纠缠,并通过激光脉冲参数选择叠加态。远程节点之间原子态的有效传输允许构建三维量子中继器,其中可以通过可靠测量原子基态塞曼态的简单方法来验证纠缠的成功创建。
2021-05-28 quant-ph
Deterministic entanglement purification and complete nonlocal Bell-state analysis with hyperentanglement
纠缠纯化是实现长距离量子通信的重要条件。不同于现有的纠缠纯化协议(EPP)中,双方只能通过指数级消耗量子资源,以概率的方式获得某些量子系统的混合纠缠态,本文提出了一种确定性的超纠缠EPP.利用该协议,通信双方原则上可以在不破坏任何纠缠较小的光子对的情况下,获得确定性的最大纠缠纯态,从而指数级地提高长距离量子通信的效率。同时也表明,该EPP可以很好地完成非局域Bell态分析。我们还讨论了这种EPP在实际传输。
2010-03-12 quant-ph
Deterministic LOCC transformation of three-qubit pure states and entanglement transfer
给出了三量子比特纯态确定性局域操作和经典通信(LOCC)变换可能性的一个充要条件。该条件表明,三量子比特纯态是一个由五个已知的纠缠参数和一个新的参数所参数化的偏序集,这五个参数分别是文献[18]中的共点$C_{AB}$、$C_{AC}$、$C_{BC}$、纠缠$τ_{ABC}$和第五个参数$J_{5}$,而另一个新的参数是纠缠荷$Q_{e}$ .偏序集的阶由从一个状态到另一个状态的确定性LOCC变换的可能性定义。从这个意义上说,目前的条件是尼尔森工作的扩展[20]到三量子比特纯态。我们还阐明了由确定性LOCC变换引起的纠缠的转移和耗散规律。此外,给出了三量子比特纯态间任意确定性LOCC变换的最小测量次数。
2012-12-05 quant-ph
Efficient quantum repeater based on deterministic Rydberg gates
我们提出了一个有效的量子中继器结构与介观原子系综,里德伯封锁用于确定性的本地纠缠产生,纠缠交换和纠缠纯化。与传统的基于原子系综的量子中继器相比,在确定性里德伯门的帮助下,纠缠分发速率提高了两个数量级。这种新的量子中继器方案具有鲁棒性和快速性,从而为实际的长距离量子通信开辟了一条新的途径。
2010-03-09 quant-ph
Deterministic entanglement of two trapped ions
我们制备了两个囚禁离子的类钟单重态和三重态纠缠态的内态。与所有其他使用大质量粒子或光子的纠缠态的实验相反,我们以确定性的方式进行,按需产生纠缠态而不进行选择。纠缠态的确定性产生是大规模量子计算的重要前提。
1998-06-03 quant-ph
Establishing and storing of deterministic quantum entanglement among three distant atomic ensembles
在多个量子存储器之间建立纠缠,然后在用户控制的时刻将存储的纠缠传输到量子信道上进行信息的分发和传输,是量子信息网络物理实现的关键。在这里,我们提出了一个实验演示的产生,存储和传输的确定性量子纠缠之间的三个空间分离的原子系综。离线制备的多体纠缠的光学模式映射到三个遥远的原子系综,建立原子自旋波的纠缠通过电磁诱导透明光-物质相互作用。然后将存储的原子纠缠转换为空间分离的光的三重正交纠缠态,并将其动态分配到三个量子信道中传输量子信息。释放的三个光模之间存在纠缠,证明了系统具有保持多体纠缠的能力。所提出的协议可以直接扩展到具有更多节点的更大量子网络。
2017-12-05 quant-ph
Experimental one-step deterministic entanglement purification
纠缠纯化就是从低质量的纠缠态中提取高质量的纠缠态。它是量子中继器中的关键步骤,决定了量子通信协议的效率和通信速率,因此在长距离通信和量子网络中至关重要。在这项工作中,我们报告的第一个实验演示的确定性纠缠纯化使用偏振和空间模式超纠缠。经过纯化后,偏振纠缠的保真度从$0.268\pm0.002$上升到$0.989\pm0.001$。当使用自发参量下转换源时,在强空间模纠缠的辅助下,总的净化效率可以估计为使用两个纠缠态副本的纠缠净化协议的$10^{9}$倍。我们的工作可能有潜力被实现为完整的中继器协议的一部分。
2021-10-11 quant-ph
An efficient scheme for the deterministic maximal entanglement of N trapped ions
提出了一种制备N个二能级囚禁离子最大纠缠态的方法。该方法是确定性的,并且与阱中的离子数量无关。它涉及到一个受控的非同时作用于所有的离子通过分散的相互作用。我们探讨了我们的高精度频率标准的计划的潜在应用。
1998-11-10 quant-ph
Deterministic remote entanglement of superconducting circuits through microwave two-photon transitions
大规模的量子信息处理网络很可能需要不直接相互作用的遥远系统的纠缠。这可以通过在用作存储器或本地计算资源的站立信息载体和用作量子总线的飞行信息载体之间执行纠缠门来实现。我们报道了两个远距离传输量子比特通过喇曼受激发射和一个行波包的吸收而产生的确定性纠缠。我们实现了73%的贝尔态保真度,很好地解释了传输线中的损耗和每个量子比特的退相干。
2017-12-15 quant-ph
Deterministic generation of arbitrary symmetric states and entanglement classes
我们提出了一种方法来产生任意对称态的N个量子比特,可以很容易地与他们的纠缠类。它特别适合于量子光学系统,如捕获离子或超导电路。我们在系统的两个亚稳态中对每个量子比特进行编码,并使用玻色子量子总线来创建状态。该方法是确定性的,并且依赖于系统相干时间内的量子位上的选择性酉门的序列。
2013-03-22 quant-ph
Post-selection induced deterministic and probabilistic entanglement with strong and weak interactions
提出了一种方案,纠缠两个系统,没有相互作用,通过使用辅助粒子在马赫-曾德尔干涉仪,通过适当的后选择的粒子,然后由一个子系统上的条件反馈纠缠。对于强相互作用,这个过程是确定性的。对于较弱的相互作用,只有成功的概率降低,但输出仍然是最大纠缠态。
2015-08-28 quant-ph
Deterministic generation of bright multicolor entanglement from optomechanical systems
不同波长的纠缠连续变量高斯态在量子网络、量子信息处理和量子精密测量等基于连续变量的方法中起着重要的作用。通常,证明CV纠缠的实验利用光学参量下变频。由于光子对产生的概率性质,涉及光子量子比特的后选择的纠缠被限制为最多三种颜色。在这里,我们从理论上提出了一个方案,利用现有的实验技术,从光机系统中的明亮的量子相干高斯态之间的纠缠的确定性产生。在我们的方案中,一个光学频率梳被输入到一个光机械谐振腔中,然后放大的光机械耦合使它们之间产生多体纠缠。该方案克服了纠缠CV在频率转换过程中可用频率的限制。它可以扩展到产生多体纠缠之间的正交模式与一个单一的频率或微波和光学CV之间,甚至在微波频率梳。这种光机设备可以集成在一个芯片上。
2015-07-27 quant-ph
Nonclassicality and information exchange in deterministic entanglement formation
讨论了量子态的非经典性在确定性产生多体纠缠态中的作用。特别是对于三个双线性耦合模式的电磁场,调谐双方之间的耦合常数允许整个系统演变成贝尔和GHZ状态,只有当一方最初准备在一个非经典状态。然后,叠加资源被转换成纠缠资源。
2003-11-19 quant-ph
Complete and Deterministic discrimination of polarization Bell state assisted by momentum entanglement
采用双光子偏振-动量超纠缠的简单线性光学实验方案,实现了对Bell态的完整的确定性测量。该方案基于超纠缠态的单光子Bell态之间的鉴别,需要采用标准的单光子探测器。利用线性动量自由度作为辅助,用平均保真度$F=0.889\pm0.010$测量了四个极化Bell态。该方案的可行性已被表征为动量纠缠纯度的函数。
2006-12-19 quant-ph
Deterministic entanglement and tomography of ion spin qubits
我们已经实现了一个通用的量子逻辑门之间的量子比特存储在自旋态的一对捕获的钙离子40。初始产物态被确定性地驱动到最大纠缠态,保真度为83%。我们提出了一种通用的量子态层析成像方法,该方法对实验噪声和漂移具有良好的鲁棒性,并将其用于测量离子的自旋态。我们发现形成纠缠度为0.54。
2006-03-31 quant-ph
Polygamy of Distributed Entanglement
虽然量子纠缠被认为是一夫一妻制的(即共享纠缠在多体设置中受到限制),但在这里,我们表明分布式纠缠(或纠缠的潜力)本质上是一夫多妻制的。通过建立单向不可定域纠缠的概念并研究其性质,给出了任意维三重量子系统中分布式纠缠的一个多偶不等式.我们还提供了多量子比特系统中的一夫多妻不等式,以及UE和其他相关性度量之间的一些权衡。
2009-03-26 quant-ph
Entanglement and deterministic quantum computing with one qubit
纠缠和量子关联在复杂物理系统和量子信息处理设备中的作用是近二十年来研究的热点。在这项工作中,我们提出了新的工具,学习纠缠和量子关联的动力学系统中的量子态是混合的,本征值谱是高度简并的。我们将这些结果应用到单量子比特的确定性量子计算(DQC 1)计算模型中,并表明在DQC 1电路中产生的态具有一个本征值结构,使得它们很难纠缠,即使它们离完全混合态相对较远。我们的研究结果加强了这样的猜想,即有可能找到不产生纠缠的量子算法,但仍然比经典算法具有指数优势。
2017-01-03 quant-ph
Single-shot deterministic entanglement between non-interacting systems with linear optics
在大多数量子信息平台中,基于测量的预示纠缠方案已经作为物理分离的量子比特之间的主要链路。然而,不可能用线性光学进行确定性的贝尔测量,这将标准协议的成功率限制在最多50%,这意味着未知状态的纠缠为零。在这里,我们表明,在测量过程中执行反馈的能力,使单位的成功概率在一个Single Shot。我们的主要反馈协议,光子计数的基础上,保留了相同的鲁棒性作为标准的Barrett-Kok计划,同时增加一倍的成功概率,即使在存在损失。在超导电路中,零差探测器比光子计数器更容易获得,我们给出了另一种协议,可以确定性地纠缠远程量子比特给定现有参数。在构建后一个协议,我们推导出一个一般表达式,适用于任何连续的,基于测量的反馈问题的局部最优控制。
2019-11-29 quant-ph
Classical deterministic complexity of Edmonds' problem and Quantum Entanglement
本文继续quant-ph/0201022中的研究。这里的主要问题是所谓的埃德蒙兹问题的决定,如果一个给定的线性子空间的方阵包含一个非奇异矩阵。我们提出了一个确定性的多项式时间算法来解决这个问题的线性子空间满足一个特殊的拟阵动机的属性,在该文件中称为埃德蒙兹-Rado属性。这个属性被证明是非常密切相关的二分混合状态的可分性。本文中使用的主要工具之一是quant-ph/0201022中介绍的量子永久。
2003-03-11 quant-ph
Deterministic multi-qubit entanglement in a quantum network
量子纠缠是量子计算和量子通信的关键资源\cite{Nielsen2010}。扩展到大型量子通信或计算网络还需要多量子比特纠缠\cite{Gottesman1999,Duan2001,Jiang2007}的确定性生成。最近已经用微波光子\cite{Kurpiers2018,Axline2018,Campagne2018,Leung2019,Zhong2019}、光学光子\cite{Humphreys2018}和表面声波声子\cite{Bienfait2019}证明了两个远程量子比特的确定性纠缠。然而,多量子比特纠缠的确定性产生和传输尚未得到证明,主要是由于有限的状态传输能力。在这里,我们报告了一个量子网络,它包括两个独立的超导量子节点,由一根1米长的超导同轴电缆连接,其中每个节点包括三个互连的量子比特。通过将同轴电缆直接连接到每个节点中的一个量子比特,我们可以在节点之间传输量子态,其过程保真度为$0.911\pm0.008$。使用高保真通信链路,我们可以在一个节点中制备三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态\cite{Greenberger1990,Neeley2010,Dicarlo2010},并确定性地将该态转移到另一个节点,其中转移的态保真度为$0.656\pm 0.014$。我们进一步使用这个系统来确定性地生成一个两个节点,六个量子比特的…
2020-11-26 quant-ph
Deterministic photon source of genuine three-qubit entanglement
该研究利用嵌入平面纳米光子波导的量子点电子自旋,结合核自旋窄化与自旋回波序列,实现了可扩展的确定性三量子比特纠缠光子源。
2024-09-09 quant-ph
Direct observation of deterministic macroscopic entanglement
当不同的物体以如此高度的相关性运动,以至于它们不再能被单独描述时,机械系统的量子纠缠就出现了。虽然量子力学大概适用于所有大小的物体,但随着质量的增加,直接观察纠缠变得具有挑战性,需要测量和控制极小的误差。在这里,使用脉冲电动力学,我们确定性地纠缠两个机械鼓的质量为70 pg。通过近量子限制的测量的位置和动量正交的鼓,我们进行量子态层析成像,从而直接观察纠缠。这种纠缠的宏观系统是独一无二的,可以用于量子力学的基础测试,使传感器能够超越标准量子极限,并作为未来量子网络的长寿节点。
2021-09-06 quant-ph
Deterministic entanglement swapping of W states
本文提出确定性W态纠缠交换协议,通过量子电路设计和基于弱测量的纯化方法,在含噪条件下实现远程三方共享高保真W态。
2024-07-04 quant-ph
Deterministic CNOT gate and entanglement swapping for photonic qubits using a quantum-dot spin in a double-sided optical microcavity
提出了一种确定性和可扩展性的方案,利用量子点(QD)自旋在双面光学微腔中构造两量子比特的受控非(CNOT)门,实现光子量子比特之间的纠缠交换.该方案是基于自旋选择性光子从腔的反射,可以实现在一个非破坏性和预示的方式。我们评估该计划的可行性,并表明该计划可以在弱耦合和强耦合制度。该方案为长距离光量子通信和分布式量子信息处理开辟了广阔的前景。
2013-09-02 quant-ph
Deterministic Entanglement of Assistance and Monogamy Constraints
某些量子信息任务需要辅助纠缠,即通过局部测量将三部分纠缠态还原为二部分纠缠态。我们确定了“辅助并发”(CoA)识别了从纯三重纠缠态产生纯二分纠缠态的能力和限制,并证明了CoA是$(2\times2\times n)$维纯态的纠缠单调性。此外,如果纯三分态的CoA至少与所需纯二分态的并发一样大,则前者可以通过局部操作和经典通信转换为后者,并且我们计算了当不满足此条件时这种转换的最大概率。
2005-05-12 quant-ph
Deterministic delivery of remote entanglement on a quantum network
大规模量子网络有望通过在节点之间分配纠缠来实现安全通信、分布式量子计算、增强传感和量子力学的基本测试。超越当前的两节点网络需要节点之间的纠缠产生速率超过它们的退相干速率。超过这个临界阈值,本质上概率纠缠协议可以被归入一个强大的积木,确定性地提供远程纠缠链接在预先指定的时间。在这里,我们使用间隔2米的钻石自旋量子位节点来超过这个阈值。我们实现了一个完全预示的单光子纠缠协议,实现了高达39 Hz的纠缠速率,比以前在这个平台上演示的双光子协议高出三个数量级。同时,通过动态退耦合,将远程纠缠态的退相干率抑制到5 Hz。通过将这些结果与有效的电荷状态控制和光谱扩散的缓解相结合,我们能够确定性地提供一个新鲜的远程状态,平均纠缠保真度超过0.5,在每个时钟周期的$\sim$ 100毫秒,没有任何预先或后选择。这些结果展示了扩展量子网络的关键构建块,并为跨多个远程节点的纠缠分发打开了大门。
2018-01-15 quant-ph
Deterministic generation of multiparticle entanglement in a coupled cavity-fiber system
我们提出了一个在光纤耦合的远距离腔中的两个冷原子云之间产生多粒子纠缠态的一步方案。我们表明,通过适当地选择场的强度和失谐量,并精确地调谐系统的时间演化,可以确定性地设计分离的原子云之间的多粒子纠缠,其中量子操纵对腔的状态和光纤的损耗不敏感。基于最近在实现冷$^{87}$ Rb云与光纤腔强耦合方面的实验进展,分析了该方案的实验可行性。该方案可能为利用光纤连接的耦合腔实现量子通信和网络开辟了广阔的前景。
2010-11-30 quant-ph
Deterministic Secure Direct Communication Using Entanglement
提出了一种新的基于纠缠量子比特对的安全通信协议,该协议允许渐近安全的密钥分配和准安全的直接通信。由于信息是以确定性的方式传输的,因此不必丢弃量子位。信息的传输是瞬时的,即信息可以在传输期间被解码。提供了防止任意窃听攻击的安全性。在具有完全信息增益的窃听攻击的情况下,检测率为每次控制传输的50%。该协议的实验实现是可行的,相对较小的努力,这也使得商业应用的可能性。
2002-10-13 quant-ph
Bound on distributed entanglement
利用凸顶扩展负性和辅助负性作为两体纠缠的量化,我们考虑了可能的远程分布纠缠。对于二分系统$AB$和$CD$上的两个纯态$\ketϕ_{AB}$和$\ketψ_{CD}$,我们首先证明了在系统$BD$上通过联合测量远程分布在系统$AC$上的纠缠量不小于两量子比特和两量子比特系统中两个纯态$\ketϕ_{AB}$和$\ketψ_{CD}$的纠缠量的乘积.我们还提供了一些充分条件,使结果可以推广到高维量子系统。
2010-01-29 quant-ph
Deterministic Generation of Genuine Tri-Partite Hybrid Atom-Photon Entanglement through Dissipation
确定性地产生真正的多体纠缠的能力是量子信息科学进步的基础。我们表明,纠缠的双光束和原子系综之间的相互作用的条件下,电磁感应透明导致产生真正的混合三分纠缠的两个输入字段和原子系综。在这样的配置中,系统通过耗散被驱动到由混合纠缠态给出的稳定状态。为了显示真正的混合纠缠的存在下,我们引入了一种新的方法来处理的原子操作员,使得它有可能显示违反了基于两个光场的属性和原子系综的集体属性的三方纠缠标准。此外,我们表明,虽然每个输入光场不表现出单光束正交压缩,作为通过原子介质传播的领域,其各自的正交可以成为压缩,并在某些情况下振荡之间的存在和不存在的压缩。最后,我们提出了一种技术,通过联合测量离开原子介质的领域来表征三方纠缠,使这样的方法实验上可行。
2021-06-11 quant-ph
Ultrafast deterministic generation of entanglement in a time-dependent asymmetric two-qubit-cavity system
我们提出了一个在两个腔QED系统(冷囚禁离子和飞行原子)中控制产生具有{ \em any}期望纠缠度和{ \em prescribed}对称性的纯两量子比特态的有效方案.这是通过共振离子/原子腔耦合,这是时间依赖性和不对称的,导致捕获真空状态的条件下,不会出现相同的耦合。耦合比的作用中的对偶性产生具有给定并发但相反对称性的状态。文中还讨论了该方案的实验可行性。
2003-11-17 quant-ph
Freezing distributed entanglement in spin chains
我们展示了如何冻结已从自旋链系统的自然动力学创建的分布式纠缠。我们提出的技术只需要单量子比特操作,并在分支的末端隔离特定量子比特中的纠缠。这种冻结的纠缠提供了一种有用的资源,例如用于隐形传态或分布式量子处理。该方案可以应用于广泛的系统-包括实际的自旋系统和量子点,分子或原子串中的替代量子位实施例。
2007-08-21 quant-ph
Reply to the Comment on `Deterministic Single-Photon Source for Distributed Quantum Networking'
回复H的评论。J. Kimble [quant-ph/0210032]关于Kuhn、Hennrich和Rempe实现“用于分布式量子网络的确定性单光子源”的实验[Phys. Rev. Lett. 89,067901(2002),quant-ph/0204147]。
2002-11-05 quant-ph
Semi-Deterministic Entanglement between a Single Photon and an Atomic Ensemble
单光子与物质量子比特之间的纠缠是量子中继器和量子网络不可或缺的资源。对于原子系综,纠缠产生概率通常非常低,以抑制高阶事件。本文提出并实验实现了一种本征效率为50%的原子-光子纠缠方案。我们利用里德伯封锁产生两个集体激发,位于不同的内部状态。通过引入动量自由度的激发,并通过拉曼耦合干涉它们,我们纠缠的两个激发。通过恢复一个激发态,我们在单个光子的偏振态和其余原子激发态的动量之间产生了纠缠,测量保真度为0.901(8)。检索的光场被验证为真正的单光子。实现的纠缠可以被用来创建两个遥远的节点之间的纠缠在一个完全预示的方式和更高的效率。
2019-03-21 quant-ph
Deterministic distribution of multipartite entanglement and steering in a quantum network by separable states
作为两种宝贵的量子资源,Einstein-Podolsky-Rosen纠缠和转向在量子增强通信协议中发挥着重要作用。在网络中的多个远程用户之间分配这种量子资源是各种量子任务的关键前提。我们通过实验证明了在由量子服务器和多个用户组成的网络中传输可分离态的两模和三模高斯纠缠和转向的确定性分布。在我们的实验中,纠缠态不是由量子服务器单独准备的,而是在分发过程中在独立用户之间创建的。更具体地说,量子服务器准备可分离的压缩态,并在展开之前对其应用经典位移,用户在接收到可分离态后只需执行本地分束器操作和零差测量。我们证明了分布式高斯纠缠和可操纵性对信道丢失是鲁棒的。此外,在用户之间实现了单向高斯转向,这对于进一步的定向或高度不对称的量子信息处理是有用的。
2021-01-05 quant-ph
Entanglement of two movable mirrors with a single photon superposition state
提出了一种利用单光子叠加态在法布里-珀罗腔中的两个可动端镜之间产生确定性纠缠的简单方案。我们解析地导出了所产生的纠缠态的表达式和每个纠缠态的纠缠度。我们证明了强纠缠既可以在单光子强耦合区确定性地获得,也可以在单光子弱耦合区有条件地获得。
2015-06-09 quant-ph
Transduction-Enabled Superconducting Quantum Repeater: Toward Deterministic Entanglement Distribution with High-Fidelity Gates
University of Pisa(比萨大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Northwestern University(西北大学)
针对光纤中光子损耗导致的长距离纠缠分发概率性问题,提出转导实现的超导量子中继器(TESQR),结合光子高速传输与超导高保真处理,实现确定性操作,平均分发率提升63%,纯化后20公里内保真度超0.8。
2026-09-21 quant-ph
Deterministic creation and stabilization of entanglement in circuit QED by homodyne-mediated feedback control
在固态电路QED系统中,基于色散区的零差测量,我们证明了基于零差电流的反馈可以在中等噪声环境下产生并稳定高度纠缠的两量子比特态.特别是,我们提出了一个扩展的分析,基于电流的马尔可夫反馈,从而导致一个改进的滤波电流为基础的反馈方案。我们表明,这是必不可少的,我们要达到理想的控制效果,在目前的系统。
2010-05-17 quant-ph
Comment on "Deterministic Single-Photon Source for Distributed Quantum Networking" by Kuhn, Hennrich, and Rempe
我评论的实验,以实现一个“按需”,可逆的单光子源库恩,亨里奇,和Rempe [物理。89,067901(2002)]。
2002-10-04 quant-ph
Deterministic and Entanglement-Efficient Preparation of Amplitude-Encoded Quantum Registers
量子计算有望为某些类别的问题提供指数级的加速。在许多这样的算法中,经典矢量$\mathbf{b}$被编码在量子态$\left |b \right >$的振幅中。然而,有效地制备$\left |b \right >$已知是一个困难的问题,因为$Q$量子位的任意状态通常需要大约$2^Q$纠缠门,这导致在当今的噪声中间尺度量子(NISQ)计算机上的显著退相干。我们提出了一个确定性(非变分)算法,允许一个灵活地减少所需的量子资源的纠缠有效的方式状态准备。虽然这是以降低理论保真度为代价的,但由于退相干的降低,目前NISQ计算机上的实际保真度实际上可能更高。我们表明,这是真实的各种情况下的利益,如正常和对数正态分布。对于低纠缠态,我们的算法可以制备的纠缠门比等距分解少一个数量级。
2022-08-09 quant-ph
Deterministic entanglement distillation for secure double-server blind quantum computation
盲量子计算(BQC)为那些没有足够复杂的技术和知识来实现通用量子计算的用户提供了一种有效的方法。单服务器BQC协议要求客户端具有一定的最低量子能力,而双服务器BQC协议则使客户端设备完全经典,诉诸两台服务器共享的纯粹而干净的Bell状态。本文针对双服务器BQC协议,提出了一种在实际噪声环境下的确定性纠缠蒸馏协议。该方案原则上能以100%的成功率获得纯的最大纠缠Bell态。提取的最大纠缠态可用于后续的BQC协议。执行蒸馏协议的各方不需要交换经典信息,他们从客户端什么也不知道。该协议是无条件安全的,适用于现有的BQC协议。
2013-11-10 quant-ph
Characterizing the combinatorics of distributed EPR pairs for multi-partite entanglement
我们开发的协议准备GHZ状态,在一般情况下,一个纯粹的多部最大纠缠态在一个分布式网络中的先验量子纠缠代理之间使用经典的通信和本地操作。我们调查和特征的最小组合学的共享EPR对之间的代理在网络中创建多方纠缠。我们还描述了最小组合的代理在创建纯最大多方纠缠之间的一组$N$的$n$代理在网络中使用先验多方纠缠状态之间的子集$N$。我们提出了在上述情况下建立多方纠缠的协议。
2004-01-01 quant-ph
Distributed variational quantum computing with deterministic entanglement tuning
Korea Institute of Science and Technology (KIST)(韩国科学技术院);Kyung Hee University(庆熙大学);Korea University of Science and Technology(韩国科学技术院);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院);Korea University(高丽大学)
针对分布式量子计算中通用门隐形传送开销大、保真度低的问题,提出基于确定性纠缠调控的分布式变分量子计算协议,仅用局域操作和经典通信调制预共享纠缠,实验验证了其在分子和格点模型基态能量估算中的有效性。
2026-09-11 quant-ph
Deterministic high-rate entanglement distillation with neutral atom arrays
本文针对有限资源下的一路哈希纠缠蒸馏方法,推导出显著更紧的解析与数值速率下界,并提出中性原子阵列实现方案,表明完全相干实现已接近当前量子技术能力。
2025-03-01 quant-ph
Quantum repeater protocol for deterministic distribution of macroscopic entanglement
本文提出一种量子中继器协议,利用系综量子比特间的 $S^z S^z$ 相互作用和局部测量,以随链长线性增长的操作数在长距离上确定性分发宏观纠缠,并在特定“魔术”相互作用时间下实现完美保真度。
2024-07-31 quant-ph
Deterministic secure direct communication by using swapping quantum entanglement and local unitary operations
提出了一种利用交换量子纠缠和局域幺正操作的确定性直接量子通信协议。一组有序EPR对在四个贝尔状态之一。对于每一对,两个合法用户中的每一个都通过量子信道拥有纠缠对的一个光子。这些对被分成两种类型的组,即,校验组和编解码组。在检查组中,利用交换量子纠缠和Alice(消息发送者)的公告,只要检查组的数目足够大,就可以检测到窃听。在保证量子信道安全性的前提下,Alice通过对编解码群进行局部酉运算对比特进行编码。然后,她对她的光子进行贝尔测量,并公开宣布她的测量结果。在她宣布之后,消息接收者Bob对他的光子进行Bell测量,并利用量子纠缠交换的性质直接提取编码比特。对该方案的安全性进行了讨论:在已知的攻击情形下,该方案是安全的。
2004-03-30 quant-ph