Theory of Multimode Squeezed Light Generation in Lossy Media
本文提出统一理论框架描述有损介质中多模压缩光，推导高斯态二阶关联主方程，证明传统模式分解无法提取最大压缩，并构造了使压缩最大化的新宽带基及算法。
2025-01-28 physics.optics quant-ph
Canonical equivalence of quantum systems, multimode squeezed states and Robertson relation
证明了N维量子系统的任意两个哈密顿量H（t）和H '（t）可以通过含时正则变换（CT）联系起来。以H（t）为哈密顿量的系统的动力学对称群与H（t）的不变性群一致。二次哈密顿量可以通过线性时变CT对角化。对角化可以明确地进行的情况下，平稳和一些非平稳的二次H。线性CT可以对角化在任何状态ρ下的典型变量p_k，q_j的不确定性矩阵σ（ρ），即，σ（ρ）与对角不确定矩阵辛同余。对于多模压缩正则相干态（CCS）和压缩Fock态，每一模中光子数相等时，σ本身是辛的。证明了多模Robertson测不准关系只有在压缩CCS中才最小。
1998-01-09 quant-ph
Multimode quantum properties of a self-imaging OPO: squeezed vacuum and EPR beams generation
研究了完全空间简并光学参量振荡器（自成像OPO）的空间量子特性。我们表明，这种设备产生的局部压缩的区域大于相干是依赖于晶体长度和泵浦宽度。此外，它在远场产生本地EPR光束。我们表明，计算系统的本征模，它是高度多模现实的实验参数。
2008-12-27 quant-ph
Spectrally shaped and pulse-by-pulse multiplexed multimode squeezed states of light
本文利用飞秒光源的完整重复频率与超快光谱整形，首次结合频率复用和时间复用，在156 MHz下同时生成21个压缩光谱模式，为可扩展、可重构的多体纠缠态奠定基础。
2022-09-21 quant-ph
Generation of multipartite spin entanglement from multimode squeezed states
我们研究了系统使用的Schwinger表示，凭借这两个玻色子场等效于一个有效的自旋，铸造多模压缩态到多体自旋纠缠态。这一努力的动机是以下既定事实：双压缩，双模纠缠态可以被重铸为最大纠缠的二分自旋态，而不管它们的压缩水平如何（在无损情况下）。这项工作探讨了这个有趣的属性的推广到多体纠缠。虽然我们发现将多体高斯纠缠推广到多体自旋纠缠并不简单，但仍有一些有趣的特性和纠缠态有待发现.本文研究了几个实验上已经实现的CV纠缠态，并证明其中一些对应于多体自旋纠缠态.
2013-10-18 quant-ph
Fidelity for Multimode Thermal Squeezed States
在信息的量子传输理论中，保真度的概念起着基础性的作用。可以在量子光学中实验实现的一类重要的信道是高斯量子信道。在这项工作中，我们提出了两个任意高斯态的情况下的保真度的一般公式。从这个公式可以得到一个先前的结果（H。Scutaru，J. Phys. A：Mat. Gen { \bf 31}，3659（1998））;或者，可以应用它来获得多模热状态的封闭紧凑表达式。
1999-07-21 quant-ph
Multimode squeezed light generation and characterization
Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Department of Physics, M.V.Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）
本文从理论和实验上研究0型和II型OPA产生的多模压缩光，利用脉冲整形技术表征压缩度对LO光谱轮廓的依赖，采用施密特模理论分析，对多模量子协议实现有重要影响。
2026-09-09 quant-ph
Multimode Gaussian steady state engineering in optomechanical systems with a squeezed reservoir
University of Camerino（卡梅里诺大学）；INFN, Sezione di Perugia（意大利国家核物理研究所佩鲁伽分部）；CNR-INO（意大利国家研究委员会光学研究所）
本文研究了在多模式光学机械系统中利用单个 squeezed 库实现机械量子态耗散稳定化的理论协议，通过分析该协议在生成矩形图定义的机械簇态中的性能。
2026-05-06 quant-ph
SU(1,1) symmetry of multimode squeezed states
我们证明了一类采用线性光学加双模压缩的多模光学变换可以用SU（1，1）算符表示。这些操作与最先进的连续变量量子信息实验有关，包括量子态共享，量子隐形传态和多体纠缠态。使用这种SU（1，1）描述这些变换，我们得到了一个新的基础，这种变换在于一个有用的表示这个组，并位于经常使用的限制高斯状态之外。我们分析了这个基础，展示了它在一类变换中的应用，并讨论了它在更一般的量子光网络中的扩展。
2008-01-25 quant-ph
Multimode amplitude squeezing through cascaded nonlinear optical processes
该研究通过级联三波混频与多模非线性腔的 Q 因子工程，实现超过 10 dB 的可调单模振幅压缩及阈值以上多离散频率模式明亮压缩，并揭示合成频率维度中的 Bloch 振荡与长程关联。
2024-05-08 physics.optics quant-ph
Nano-displacement measurements using spatially multimode squeezed light
我们证明了同时多轴空间位移测量的平均值为零，超过量子噪声限制的可能性。这些测量的必要资源是具有奇异横模轮廓的压缩光束。我们表明，在原则上，这些模式的无损组合，可以实现使用非简并古伊相移的光学谐振腔。当组合压缩光束测量象限探测器，我们实验证明了同时减少横向x和y位移波动的2.2 dB和3.1 dB以下的量子噪声限制。
2003-11-19 quant-ph
Normal forms, inner products and Maslov indices of general multimode squeezings
本文给出了多模压缩态正规因式分解的纯代数构造，并计算了它们的内积。这个过程允许人们正交归一化压缩态产生的基础。我们计算了几个正确的正规化常数的正规因式分解表示，讨论了类似的压缩态的马斯洛夫指数，并表明，约旦分解是一个有用的数学工具，退化的哈密顿问题。作为这个理论的一个应用，我们考虑了一类非平凡的压缩问题，它在任何维数下都是可解的。
2014-05-15 quant-ph
Entanglement Enhancement in Multimode Integrated Circuits
纠缠在连续变量系统中的忠实分布对于许多量子信息协议是必不可少的。因此，纠缠蒸馏和增强方案是许多应用的基石。光子减法方案提供了一个相对简单的设置增强，并已在各种情况下进行了研究。集成光学的最新进展，特别是能够建立稳定的多模干涉仪与压缩输入状态的激励下，通过光子减法协议的增强多模扩展进行了研究。多个压缩输入态产生的状态，而不是一个单一的输入源，被证明是更敏感的增强协议，导致增加纠缠的输出。数值结果表明，纠缠增益与附加模的数目和压缩程度不是单调的。因此，当模式的数量仍然相对较小时（例如，$4$）。对额外挤压的要求在当前实现的范围内，使得该方案可以用现有技术实现。
2018-03-15 physics.optics quant-ph
Direct generation of a multi-transverse mode non-classical state of light
量子计算和通信协议需要处于连续变量状态的压缩和/或正交纠缠光学模式的量子资源。为了执行越来越复杂和鲁棒的协议，需要能够以受控方式产生光的高度多模量子态的源。一种可能性是混合不同的单模量子资源。另一种方法是在空间域或频域中直接使用多模设备。我们在这里提出的第一个实验演示的设备，能够产生连续几个压缩的横向模式相同的频率，这是潜在的可扩展性。我们表明，这种装置，这是一个光学参量振荡器使用自成像腔，产生的多模量子资源由三个压缩横模。
2011-01-24 physics.optics quant-ph
Generation of Squeezed Fock States by Particle-Number Measurements on Multimode Gaussian States
St.Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）
通过多模高斯态的粒子数测量生成压缩福克态，该方法具有更高的生成概率但需要更多实验资源。
2025-12-29 quant-ph
Versatile engineering of multimode squeezed states by optimizing the pump spectral profile in spontaneous parametric down-conversion
本文研究了频率梳的自发参量下转换（SPDC）引起的量子关联，导出了一种理论方法来寻找具有任意光谱轮廓的泵浦光对应的输出态。在将其应用于光谱啁啾泵浦的相关例子之后，我们运行优化算法来数值地找到最大化一些目标函数的泵浦轮廓。这些包括独立压缩模式的数量和定义在许多连续变量量子信息协议中使用的团簇状态的无效因子的方差。为了评估泵浦整形在实际实验中的优势，我们考虑了脉冲整形器的物理限制。
2018-02-23 quant-ph
Surpassing the standard quantum limit for optical imaging using non-classical multimode light
利用空间模的连续波叠加，我们在实验上演示了低于标准量子极限的光束位移测量。多模压缩光是由空间正交的真空压缩光束和相干光束混合而得到的。虽然所得到的光束没有压缩，它被证明有很强的内部空间相关性。我们表明，这样的光束的位置可以测量使用分裂检测器与一个经典的光束相比，具有更高的精度。该方法可用于提高小位移测量的灵敏度。
2002-04-04 quant-ph
Subtraction better than addition: Entanglement in multimode squeezed vacuum post-interface with photons
研究了加光子和减光子四模压缩真空态的纠缠模式。在不同的情况下，通过改变在某些模式下增加或减少的光子数来分析纠缠，这些模式被称为“玩家”模式，其他模式被称为“观众”模式。“我们发现，光子减少的状态可以给我们更高的纠缠比光子增加的状态，这是在对比的双模情况。我们还研究了由四模态得到的双模约化密度矩阵的对数负性，再次表明光子相减后的态比加光子态具有更高的纠缠度，并与双模压缩真空态的纠缠度进行了比较。此外，我们还考察了加光子态和减光子态的非高斯性，发现纠缠所提供的丰富特性不能用非经典性来度量。
2015-06-12 quant-ph
Effect of group-velocity dispersion on the generation of multimode pulsed squeezed light in a synchronously pumped optical parametric oscillator
研究同步泵浦光学参量振荡器中群速度色散对多模脉冲压缩光产生的影响，发现色散导致超模失谐与线性耦合，降低压缩水平和纠缠，影响量子态。
2024-07-26 quant-ph
Multimode Single-Pass Spatio-temporal Squeezing
我们提出了一种在量子信息和量子精密测量中具有潜在应用的宽带多模压缩光单程光源。该源基于非共线配置中的体非线性晶体内的I型参数下转换（PDC）过程。产生的压缩光表现出时空多模行为，使用零差测量与本地振荡器的形状在空间和时间上进行探测。最后，我们采用协方差矩阵的方法揭示了压缩在几个独立的时空模之间的分布。这明确地验证了我们源的多模式特性。
2020-01-12 quant-ph
An algorithm for tailoring a quadratic lattice with a local squeezed reservoir to stabilize generic chiral states with non-local entanglement
我们展示了一种新的方法，通过水库工程的定制纠缠多体状态的生成，使用耦合到本地压缩水库的玻色子晶格系统的对称性。我们概述了一个算法，在那里，开始与一组所需的压缩相关性，一个使用的对称性来约束的哈密顿量，并找到一个晶格配置，稳定的纯稳态实现这些相关性。我们展示了如何使用这个过程来稳定两个独特的纯态与非本地相关，可能是有用的量子信息应用。首先，我们展示了如何驱动一个正方形晶格到一个纠缠四重态的网站。其次，使用一个平分系统，我们产生一个稳定的状态，在晶格的一半的本地测量预示着一个纯粹的离域状态的另一半。
2020-02-12 quant-ph
Vibrational response functions for multidimensional electronic spectroscopy: from Duschinsky rotations to multimode squeezed coherent states
针对多维电子光谱振动响应函数计算问题，提出基于振动态显式推导的方法，证明其对应多模压缩相干态，可简化数值计算并为波包动力学解释提供定量支撑。
2023-07-28 quant-ph
Multimode theory of measurement-induced non-Gaussian operation on wideband squeezed light
本文提出了一个非理想开/关型光子探测器对宽带压缩光的分裂光束产生非高斯效应的多模理论。在时域中，针对有限持续时间$T$定义事件。利用有限带宽的零差探测器$B$测量非高斯输出态。在这种时间和带宽限制的量子态下，我们开发了一种形式主义来评估开/关触发通道和零差通道中的条件信号光束之间的频率模式匹配。我们的形式主义适用于CW和脉冲计划。我们明确地计算了在实际情况下条件非高斯输出态的维格纳函数。对于$BT\alt1$，实现了良好的模式匹配，其中模式的离散性变得不连续，并且只有少数模式在开/关和零差通道中成为主导。如果激发光几乎投射到最主要模式的单光子态上，则在零差统计中将观察到最显著的非经典效应。$BT$和暗计数的增加降低了非经典效应。
2005-12-09 quant-ph
Multimode Squeezed State for Reconfigurable Quantum Networks at Telecommunication Wavelengths
ICFO - Instituto de Ciencias Fotonicas, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究所）；Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, ENS-Université PSL, CNRS, Collège de France（卡斯勒布罗塞尔实验室，索邦大学，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，法兰西公学院）；Sorbonne Université, LIP6, CNRS（索邦大学，LIP6实验室，法国国家科学研究中心）
本研究提出了一种在电信波长下产生多模式压缩态的实验源，实现了多方纠缠和可重构性，为可扩展的连续变量量子信息协议奠定基础。
2024-02-02 quant-ph
General Cramér-Rao bound for parameter estimation using Gaussian multimode quantum resources
多模高斯量子光，包括多模压缩和/或多体正交纠缠光，是一种非常普遍和强大的量子资源，在涉及连续变量的量子信息处理和计量学中具有广阔的应用前景。在本文中，我们确定最终的敏感性，在任何参数的估计时，这个参数的信息被编码在这样的高斯光，无论在估计中使用的确切的信息提取协议。然后，我们表明，对于一组给定的可用的量子资源，最经济的方式来最大限度地提高灵敏度是把最压缩的状态在一个定义良好的光模式。这意味着不可能利用其他模式中压缩涨落的存在，也不可能利用不同模式之间的量子关联和纠缠。我们表明，一个适当的零差检测方案，使我们能够达到这个Cramr-Rao界。最后，我们将这些考虑的问题，最佳相位估计使用干涉技术。
2010-08-04 quant-ph
Extraordinary optical transmission of multimode quantum correlations via localized surface plasmons
我们证明了量子噪声减少，或压缩光，由银局域表面等离子体（LSP）的相干转导。压缩光，通过四波混频在Rb蒸汽中产生的，耦合到银纳米孔阵列设计表现出LSP介导的异常光传输（EOT）光谱一致的压缩光源在795 nm处。我们证明，作为传输函数的量子噪声减少与线性衰减模型密切匹配，从而证明光子-LSP-光子转换过程在LSP共振附近是相干的。
2013-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Dense Coding Network using Multimode Squeezed States of Light
我们提出了一个多模式密集编码网络的框架，使用连续变量系统的多个发射机和一个单一的接收机。该协议是可扩展的任意数量的模式与编码位移，而解码涉及零差测量的模式后，它们被组合在成对的方式由一个序列的分束器，从而表现出其潜力，以实现在实验室与目前可用的资源。我们计算的情况下，两个和三个的密集编码能力的封闭形式的表达，涉及共享的三个和四个模式的状态。当发送方的模式在编码操作之后被传递到接收方时，在固定平均能量传输的约束下计算密集编码容量。在这两种情况下，我们证明了量子优势的协议，使用范式类的三，四模式的状态。量子优势随着允许从发射器传输到接收器的能量的量的增加而增加。
2022-11-28 quant-ph
Manipulation of Multimode Squeezing in a Coupled Waveguide Array
我们提出了一个方案，通过将单模压缩光注入耦合光波导阵列中来产生和操纵具有真正三方纠缠的三模压缩态。我们探讨了在椭圆波导阵列的输出端有选择地产生单模压缩或多模压缩的可能性，这完全取决于输入光的偏振态。我们研究了波导阵列中损耗的影响，并表明量子关联和压缩是保持现实的参数。我们的研究结果表明，光波导阵列是产生多模量子光的合适平台，这可能会导致新的应用在量子精密测量。
2019-08-28 quant-ph
Quantum coherent control of highly multipartite continuous-variable entangled states by tailoring parametric interactions
连续变量多体纠缠态的产生对于量子信息处理和通信协议，如单向量子计算或受控密集编码等具有重要意义。在这篇文章中，我们从理论上表明，多模光学参量振荡器可以产生各种各样的这样的状态，通过适当的控制参数的相互作用，我们完成剪裁的时空形状的泵，或几何形状的非线性介质。具体的例子，涉及目前可用的光学参量振荡器，因此表明，我们的想法是在目前的技术范围内。
2012-01-15 physics.optics quant-ph
Observation of a Multimode Displaced Squeezed State in High-Harmonic Generation
Laboratoire d’Optique Appliquée, ENSTA ParisTech, CNRS, École polytechnique（应用光学实验室，巴黎国立高等先进技术学院，法国国家科学研究中心，巴黎综合理工学院）；Friedrich-Schiller-University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）
该研究通过实验观察到高谐波生成中多模位移压缩态的非经典特性，并揭示了其在量子技术中的应用潜力。
2024-12-09 quant-ph
Multimode Entangled Squeezed Light Generation and Propagation in a Coupled-Cavity Photonic Crystal
Queen’s University（女王大学）
本文提出了一种高效方法，用于在多模式光子晶体耦合谐振腔系统中生成并维持纠缠压缩光态。
2025-12-19 quant-ph
Why a hole is like a beam splitter--a general diffraction theory for multimode quantum states of light
在第二量子化框架内，我们开发了一种形式主义，用于描述通过空间掩模衍射的空间多模光场，并表明这个过程可以描述为各种空间模式之间的有效相互作用。本文给出了一种计算入射光场中任意量子态的衍射光场量子态的方法。利用数值模拟，我们还表明，与单模压缩真空态输入，我们的理论预测是在定性与我们的实验数据。我们还给出了几个额外的例子，说明该理论如何工作，对于各种量子输入状态，这可以很容易地在实验室中进行测试;包括两个单模压缩真空，单光子和双光子输入，我们显示衍射过程产生双模压缩真空，数路纠缠和Hong-Ou-Mandel效应-类似于分束器。
2017-03-10 quant-ph
Variational processing of multimode squeezed light
本文提出基于自配置光子网络的变分方案，以零差测量为代价函数顺序提取多模压缩光中最显著的超模，将电路规模和实验开销从二次方降至线性甚至常数级，并验证其在损耗与噪声下的高保真性能。
2025-09-20 quant-ph
Generation and characterization of multimode quantum frequency combs
多模非经典光态是连续变量量子计算的重要资源，例如在团簇态计算中。它们可以通过使用线性光学操作混合不同的压缩光源来产生，或者直接在多模光学器件中产生。同时，频率梳也是高精度时钟应用和量子时间传输的完美工具。同步泵浦光参量振荡器（SPOPO）理论上可以产生多模非经典频率梳。在本文中，我们提出了第一个实验产生和表征的飞秒量子频率梳的SPOPO产生。特别地，我们给出了所产生的量子态的多模性质的实验证据，并通过研究这种状态的光谱噪声分布，我们表明，至少需要三个非经典的独立模式来描述它。
2011-11-07 physics.optics quant-ph
High-order correlations and ultrafast Wigner negativities in bright-squeezed-vacuum-driven high-harmonic generation
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普固体与结构研究所）；Guangdong Technion-Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院）；Technion–Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Initiative for Computational Catalysis (ICC), Flatiron Institute（Flatiron研究所计算催化倡议）
本研究建立完全量子框架，求解亮压缩真空驱动两能级系统的多模动力学，发现谐波发射具有独特的高阶光子关联，并产生阿秒时间尺度演化的维格纳负性，为量子HHG实验提供预测与解释途径。
2026-09-18 physics.optics quant-ph
Variable Hyperparameterized Gaussian Kernel using Displaced Squeezed Vacuum State
本文提出利用多模位移压缩真空态实现变超参数高斯核，并通过支持向量机在合成与公开基准数据集上验证其相比恒定高斯核具有更高准确率。
2024-03-18 quant-ph
Simultaneous measurement of multimode squeezing
针对多模压缩光表征复杂且通常一次只能测量单模的问题，本文提出结合光学参量放大、直接探测与空间强度关联模式分解的方法，实现八个空间模式压缩与反压缩的同时测量。
2024-12-16 quant-ph
A simple way to incorporate loss when modelling multimode entangled state generation
我们证明了在多个耦合有耗腔中通过自发四波混频或参量下转换产生的光是多模压缩热态。要求这个状态是Lindblad主方程的解，导致一组耦合的一阶微分方程的依赖于时间的压缩参数和热光子数的状态。这种半解析方法的好处是耦合方程的数量与模式的数量成线性比例，但与产生的光子的数量无关。有了这种状态的解析形式，相关方差很容易表示为随时间变化的模式参数的解析函数。因此，我们的解决方案使得它在计算上易于处理和相对直接的计算多模纠缠态的产生和演化在多个耦合，损耗腔，即使有大量的模式和/或光子。
2022-04-11 physics.optics quant-ph
Sampling functions for multimode homodyne tomography with a single local oscillator
我们推导出各种采样函数的多模零差层析成像与一个单一的本地振荡器。这些功能使我们能够采样多模s-参数化quasidistributions，密度矩阵元素Fock基础上，和s-有序矩的任意阶直接从测量的正交统计。不可避免的实验损失可以通过适当修改采样函数来补偿。本文报道了对三模压缩态的蒙特卡罗模拟结果，论证了用10^7个采样数据重建三模Q函数和s序矩的可行性。
2000-06-05 quant-ph
How subtraction of a single photon affects many quantum modes
从多模量子场中减去一个单光子被分析为开放量子系统的条件演化。我们开发了一个理论，描述不同的减法方案在一个统一的方法，我们引入的概念，减法模式固有的过程。减影模式与场模式之间的匹配定义了光子减影的不同可能场景。特别是，我们的框架确定：条件的纯光子减法，量子态的场模式条件的光子减法，具有最高保真度的模式与单光子状态时，减法是在多模压缩光。我们用我们的理论来分析从一个高度多模的量子资源-一个训练的量子压缩或相关的光脉冲的光子减法。在各种多模光场上最佳地执行光子减法具有以复用和可扩展的方式实现许多量子信息协议的潜力。
2015-10-14 quant-ph
Non-linear photon subtraction from a multimode quantum field
从理论上研究了如何从时频多模非经典光束中提取与模式相关的单光子。为了实现这一任务，我们计算的和频产生的脉冲整形泵的属性，同时考虑到时间和空间的自由度。我们表明，使用非共线配置，它是可能的，以实现一个模式相关的弱反射分束器，与施密特数兼容的光子提取连续可变制度的任务。我们明确了可能的应用高度多模压缩频率梳的消磁。
2014-06-08 quant-ph
Multimode non-classical light generation through the OPO threshold
我们表明，一个光学参量振荡器，这是同时共振的几个模式，无论是空间或时间，产生低于和高于阈值的多模非经典光的状态组成的压缩真空态在所有的非振荡模式。我们证实了这一预测的实验处理的简并TEM $_{01}$和TEM $_{10}$模式。我们证明了非经典性质的保守性时，阈值被越过。实验是可能的，通过实施一种新的方法来锁定泵浦和注入光束的相对相位。
2009-12-21 quant-ph
Squeezed-light source for the superresolving microscopy
我们提出了一种多模压缩光源，可用于超分辨显微镜超过标准的量子极限。该光源是一个光学参量放大器，其输出端有一个适当选择的光阑和一个傅里叶透镜。我们证明，这样的安排产生压缩长椭球波，这是本征模式的光学成像计划中使用的显微镜。计算了有效物场重建所需的照明光场的压缩度和空间模数
2004-01-06 quant-ph
The $ω$-Effect from a Multimode Squeezed Graviton State
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；King’s College London（伦敦国王学院）
研究纠缠中性介子系统中由量子引力环境诱导的 CPT 破坏的 $\omega$ 效应，通过多模压缩引力环境（来自 Kerr 黑洞的轴子云）进行微观推导，利用 Takagi 分解得到可计算的引力子关联函数，并给出 $\omega$ 的显式表达式。
2026-06-24 gr-qc hep-ph hep-th
Tunable spectral correlations of highly multimode visible light via broadband quantum frequency conversion
Cornell University（康奈尔大学）；NTT Research, Inc.（NTT研究所）；Yale University（耶鲁大学）
本文提出利用超短脉冲泵浦的光学参量放大器和绝热频率转换，在超过45 THz带宽内实现并测量了超过400个频率模的可见光压缩态，展示了以少量硬件资源生成和操控部分可编程多模量子态的方法。
2026-10-07 physics.optics quant-ph
Cross talk compensation in multimode continuous-variable entanglement distribution
双模压缩态是远距离连续变量和混合量子信息协议中可扩展的、鲁棒的纠缠资源。本文研究了双模压缩态通过平行相似通道传输时的线性串扰效应。首先，为了减少分布式高斯纠缠的退化，我们表明，进入信道的初始双模压缩应该已经在存在小串扰的情况下进行优化。其次，我们建议同时优化模式之间的相对相位和它们在使用纠缠之前在接收器侧上的线性耦合，这可以完全补偿串扰，一旦信道透射率对于所有模式都是相同的。对于对于任一模式具有类似透射率值的实际通道，串扰仍然可以在很大程度上得到补偿。这种方法依赖于模式干涉，克服了另一种方法的纠缠定位在一对模式上使用测量另一对和前馈控制。我们的理论结果为在具有串扰的可扩展量子网络中更有效地利用多模连续变量光子纠缠铺平了道路。
2021-11-01 quant-ph
Outcoupling from a Bose-Einstein condensate with squeezed light to produce entangled atom laser beams
研究了压缩光场作用下玻色-爱因斯坦凝聚体的外耦合产生的原子激光的性质。我们建立了输出光场的多模动力学模型，并证明了大量的压缩可以从光模转移到传输的原子激光束。利用这一结果，我们证明了双模压缩可以用来产生振幅和相位连续变化的双原子激光束。
2005-04-09 cond-mat.other quant-ph
Large amplitude coherent state superposition generated by a time-separated two-photon subtraction from a continuous wave squeezed vacuum
对两个探测事件之间具有有限时间间隔的连续波压缩真空中的双光子相减进行了理论分析。在连续波光子相减过程中，产生的态不可避免地要用时间多模态来描述。我们的方法是基于薛定谔图像，提供数学上简单的形式和直观的理解，其多模结构。我们发现，在我们的过程中，光子减压缩真空是在两个时间模中产生的，其中一个模作为辅助模，使另一个模成为大振幅相干态叠加。
2008-06-18 quant-ph
Ultimate sensitivity of precision measurements with Gaussian quantum light : a multi-modal approach
多模高斯量子光（包括多模压缩光和多体正交纠缠光）是一种非常普遍和强大的量子资源，在量子信息处理和计量学中具有广阔的应用前景。在本文中，我们确定最终的敏感性在任何参数的估计时，这个参数的信息被编码在这样的光，无论信息提取协议中使用的估计和测量的可观察。此外，我们表明，一个适当的零差检测方案，使我们能够达到这一最终的灵敏度。我们表明，对于一组给定的可用量子资源，最经济的方式来最大限度地提高灵敏度是把最压缩的状态在一个良好的定义光模式。这意味着不可能利用其他模式中压缩涨落的存在，也不可能利用不同模式之间的量子关联和纠缠。
2011-10-07 quant-ph
A multi-mode model of a non-classical atom laser produced by outcoupling from a Bose-Einstein condensate with squeezed light
研究了压缩光场作用下玻色-爱因斯坦凝聚体的外耦合产生的原子激光的性质。我们介绍了一种方法，使我们能够模拟全多模动力学的压缩光场和外耦合原子。我们证明了在实验合理的参数下，光场的量子统计几乎完全转移到耦合原子上，并研究了耦合强度和双光子失谐量对光场量子统计的鲁棒性。
2005-08-30 cond-mat.other quant-ph
High-Purity Pulsed Squeezing Generation with Integrated Photonics
压缩光已经发展成为量子技术的有力工具，从量子增强传感到基于部分后选择技术的量子态工程。压缩光的脉冲产生特别令人感兴趣，因为它可以提供精确的时间戳和物理定义的时间模式，这在复杂的通信网络和大规模信息处理中是非常优选的。然而，在传统的单程配置的脉冲压缩的多模特性限制了输出状态的纯度，负面影响其在量子技术中的应用。在这封信中，我们提出了一种新的方法来产生高时间纯度的脉冲压缩。分析了光子谐振腔中基于参量下转换的脉冲压缩效应。我们证明了输出压缩光的有效模数接近于1。这种高纯度的压缩光可以在宽参数和低泵浦功率下实现，为产生大规模量子资源提供了一种可靠的方法。
2020-07-14 physics.optics quant-ph
Statistical signatures of multimode single-photon added and subtracted states of light
从光的高斯态中增加或减少光子是一种通用的和实验上可行的程序，以创建非高斯态。在多模设置中，当光子以模式可调的方式增加或减少时，这些状态表现出广泛的现象。在这方面的贡献，我们推导出截断的相关性，这是多模概括的累积量，在不同的模式，这些国家的统计签名之间的求积。这些相关性，然后用于获得完整的多模维格纳函数，其性质随后进行了研究。特别是，我们调查的减法或加法过程中的杂质的效果，并评估其对维格纳函数的负性的影响。最后，我们详细阐述了通过从压缩真空中减去或增加光子来产生固有纠缠。
2017-11-15 math-ph math.MP physics.optics
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
The quantum-advantage resource in multimode OPA light: Identification, optimization, extraction
Texas A&M University（德州农工大学）
提出混合多模高斯态中量子复杂性资源的概念，通过凸优化和光子数统计定量表征量子优势，并优化脉冲OPA生成和提取数千个纠缠压缩模。
2026-06-18 quant-ph
