On-demand generation of indistinguishable polarization-entangled photon pairs
不可区分且纠缠的光子对的按需源是不同量子信息应用（诸如光量子计算、量子中继器、量子隐形传态和量子通信）的基本组件。纠缠光子的参数下转换和四波混频源已经显示出高度的纠缠和不可分辨性，但是它们的产生过程的概率性质也产生了遵循泊松分布的零或多个光子对。这限制了它们在需要许多量子位和门操作的复杂算法中的使用。在这里，我们同时展示了超高纯度（g^（2）（0）< 0.004）、高纠缠保真度（0.81 +/- 0.02）、高双光子干涉非后选择性光子数（0.86 +/- 0.03和0.71 +/- 0.04）以及从单个半导体量子点按需产生偏振纠缠光子对。通过双光子共振激发方案，双激子布居确定性地准备由Pi脉冲。应用在没有显示出激子精细结构分裂的量子点上，这导致确定性地产生不可区分的纠缠光子对。
2013-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangled photons on demand: Erasing which-path information with sidebands
量子点中的双激子级联可用于快速且确定性地（按需）产生纠缠光子对。然而，由于中间激子能级之间的大的精细结构分裂，在发射光子对的频率中编码的路径信息导致小程度的纠缠。在这里，我们表明，这些信息可以有效地删除调制的激子和双激子能级，通过额外的边带引起新的衰变路径。由此产生的纠缠度是相当大的，并且可以通过光谱滤波而使其最大化，而收集效率仅名义上降低。
2009-12-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
On-demand maximally entangled states with a parity meter and continuous feedback
按需产生最大纠缠态是量子信息处理的基石之一。宇称测量可以用来产生贝尔态，并且已经通过电子马赫-曾德尔干涉仪等来实现。然而，在两个宇称子空间中的一个中，测量引起的退相过程必然会损害纠缠的产生。在这项工作中，我们提出了两种不同的计划连续反馈的奇偶校验测量。它们使我们能够避免测量引起的失相过程和实验上不可避免的失相，例如由于控制量子位初始化的栅极电压的波动。我们证明了在两个宇称子空间中都可以产生最大纠缠定态。重要的是，我们提出的测量方案是有效的奇偶校验测量的反馈回路在各种固态环境中的实施。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Highly-reduced Fine-structure splitting in InAs/InP quantum dots offering efficient on-demand 1.55 $μ$m entangled photon emitter
为了通过量子点（QD）产生纠缠光子对，激子精细结构分裂（FSS）必须与激子均匀线宽相当。而在（In，Ga）As/GaAs量子点中，本征FSS约为几十$μ$ eV。为了实现光子纠缠，需要从大量的样品中挑选出一个具有极小FSS的样品，或者施加强的面内磁场。通过对量子点产生FSS的根本原因的理论模拟，我们预测InAs/InP量子点的本征FSS比InAs/GaAs量子点的本征FSS小一个数量级，而且它们的激子带隙与1.55 $μ$ m光纤波长相匹配，因此为长距离量子通信提供了高效的按需纠缠光子发射器。
2008-06-03 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
On-demand quantum correlation control using coherent photons
在过去的几十年里，量子纠缠在量子信息科学中的潜在应用得到了广泛的研究。虽然对非局域关联的研究已经取得了很大的进展，但对纠缠本身的基本理解仍然有限。本文分析了基于概率纠缠光子对的纠缠关系的量子特性，即所谓的HOM dip，并与基于相干光的按需纠缠光子对产生方法进行了比较。回答了HOM dip测量中不存在g ^（（1））关联的基本物理问题，提出了新的宏观量子纠缠产生的相干量子物理.
2020-11-22 quant-ph
Semiconductor quantum dots as an ideal source of polarization entangled photon pairs on-demand: a review
自从第一次发表关于纠缠量子态的论文以来，已经过去了80多年。在这段时间里，怪异的相互作用量子态的概念成为一个新兴的科学领域。在各种实验证明了这种非经典态的存在之后，人们提出了在量子信息科学和技术中利用纠缠的有远见的想法。这些新颖的概念还没有走出实验阶段，主要是因为缺乏合适的、确定性的纠缠量子态源。在众多研究中的系统中，半导体量子点是特别有吸引力的按需单偏振纠缠光子对的发射器。虽然，最初认为量子点必须表现出与固态中存在的许多退相干效应相关的有限程度的纠缠。最近的研究否定了纠缠退化效应不可避免的前提。我们回顾了导致这些重要发现的相关实验，并讨论了预期的量子技术所面临的挑战。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Maximally entangled and GHz-clocked on-demand photon pair source
我们提出了一个1 GHz时钟，最大纠缠和按需的光子对源的基础上液滴蚀刻GaAs量子点使用双光子激发。通过采用这些GaP微透镜增强的器件，结合它们的显著亮度、高达$0.95 \pm 0.01$的原始纠缠度和高达$0.93 \pm 0.01$的后选择光子不变性，示出了基于量子中继器的远程量子纠缠分发方案的适用性。全面调查的一套完整的偏振选择性双光子的相关性，以及时间分辨Hong-Ou-Mandel干涉促进创新的方法，确定数量，如光子提取和激发效率，以及纯退相直接-反对常用的间接技术。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
On-demand generation of all four Bell states using a single PPKTP entangled photon source
Defence Institute of Advanced Technology（国防先进技术研究所）；College of Optics and Photonics (CREOL), University of Central Florida（中佛罗里达大学光学与光子学院（CREOL））
该研究提出了一种紧凑型自动高亮度纠缠光子源，可按需生成高保真度的四个贝尔态，通过极化萨格纳克干涉仪和非线性晶体的机械调节实现状态切换。
2026-04-21 quant-ph
On-demand semiconductor source of entangled photons which simultaneously has high fidelity, efficiency, and indistinguishability
量子光学和可扩展光子量子技术的一个突出目标是开发一种源，每次发射一个且只有一个纠缠光子对，同时具有高纠缠保真度，提取效率和光子不可分割性。利用相干双光子激发单个InGaAs量子点与Purcell因子高达11.3的环形布拉格光栅牛眼腔耦合，同时产生了态保真度为0.90（1）、对产生率为0.59（1）、对提取效率为0.62（6）、光子不可逆性为0.90（1）的纠缠光子对。我们的工作将在高效率多光子实验和固态量子中继器中开辟许多应用。
2019-03-14 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Quantum key distribution with entangled photons generated on-demand by a quantum dot
量子密钥分发--依靠量子力学资源交换随机密钥--是安全量子网络的核心特征。基于纠缠的协议提供了额外的安全层，并与量子中继器一起顺利扩展，但对光子源的严格要求使其使用到目前为止。在这种情况下，基于半导体的量子发射器是一种很有前途的解决方案，它可以确保按需生成近单位保真度的纠缠光子，并具有创纪录的低多光子发射，后者可以对抗一些最好的窃听攻击。在这里，我们首先采用一个量子点，实验证明了一个修改后的Ekert量子密钥分发协议与两个量子信道的方法：无论是250米长的单模光纤和自由空间，连接在罗马的Sapienza大学校园内的两栋建筑物。我们的实地研究强调，量子点纠缠光子源已经准备好超越实验室实验，从而为现实生活中的量子通信开辟了道路。
2020-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric-field-induced energy tuning of on-demand entangled-photon emission from self-assembled quantum dots
基于量子点的非经典光源的可扩展性依赖于对它们的不同发射能量的控制。电场提供了一种很有前途的途径来调整量子点发射能量通过量子限制斯塔克效应。然而，电场主要用于调节量子点的单光子发射能量，而对纠缠光子发射能量的电控制尚未实现，这对于使用不可区分的纠缠光子构建固态量子中继器至关重要。在这里，我们提出了一种方法来实现电子控制的能量纠缠光子发射的量子点。该装置由一个电可调量子二极管集成到压电致动器。我们发现，通过施加一个垂直的电场，用于消除量子点的精细结构分裂的临界单轴应力可以线性调谐。这允许实现能量可调的纠缠光子发射的触发源，这是迈向固态量子中继器应用的重要一步。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
On demand entanglement in double quantum dots via coherent carrier scattering
我们展示了如何在两个量子点的轨道状态中编码的两个量子比特可以通过它们与弱电子流的相互作用以受控的方式纠缠或解纠缠。每个散射电子的透射/反射光谱，作为点之间的纠缠媒介，显示了点-点纠缠态的特征。引人注目的是，虽然几乎没有散射载流子产生整个两点系统的退相干，但从一个引线注入具有适当能量的大量电子能够恢复其量子相干性。我们的数值模拟是基于一个开放边界的三粒子薛定谔方程的实空间解。计算出的传输振幅被插入到系统密度矩阵的解析表达式中，以评估纠缠度。
2010-11-30 quant-ph
Entangled light pulses from single cold atoms
利用激光驱动的单个囚禁原子与光学高精细度谐振腔的相干相互作用，可以按需产生纠缠多光子光脉冲。该机制是基于光的机械效应。纠缠度可以通过激光激发的参数来控制。该方案的实验实现是在现有技术的范围内。该技术的一种变体允许受控地产生纠缠的后续脉冲，其中原子运动充当量子态的中间存储器。
2005-12-12 quant-ph
Entanglement on demand through time reordering
纠缠光子可以产生“按需”在一个新的计划，涉及酉时间重排的辐射衰变级联中发射的光子。该方案产生偏振纠缠光子对，即使在重新排序之前，发射的光子携带重要的“路径信息”，并且它们的偏振是未纠缠的。这表明量子年代学可以以无损和确定性（酉）的方式进行操纵。该理论原则上可以被测试并应用于半导体量子点中的双激子级联。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-Photon Excitation Sets Limit to Entangled Photon Pair Generation from Quantum Emitters
纠缠光子对是量子技术中许多新应用的关键。半导体量子点可以用作按需高度纠缠光子的来源。对固定最大纠缠态的保真度受到激子精细结构分裂的限制。这项工作表明，即使这种分裂是不存在的，纠缠度不能达到统一时，在双光子共振方案的激发脉冲具有有限的持续时间。纠缠度的退化源于激光脉冲本身引起的激子态的动态诱导分裂。因此，在这里探索的设置中，激发过程限制了在光激发的四能级量子发射器中产生的纠缠光子的可实现的并发。
2022-11-11 quant-ph
Generation of a coherent superposition state on demand
我们提出了一个实验上可行的方案，利用极小的克尔效应和一个辅助光子（可以是一个单光子或两个纠缠的双光子）产生叠加的行场相干态。该方案包含的成分都在目前的最先进的水平，是强大的对主要来源的错误，可以确定在我们的设置。
2005-10-10 quant-ph
Heralded generation of single photons entangled in multiple temporal modes with controllable waveforms
时间仓纠缠单光子是长距离量子通信中的一个迫切需求。我们提出了一个可调谐窄带单光子纠缠在分离良好的多个时间模式（时间仓）可控幅度的预示源。通过弱写入脉冲的拉曼散射在冷原子系综中产生的单个斯托克斯光子的检测预示着存储在原子介质内的一个自旋激发的准备。读取激光脉冲的训练确定性地将原子激发转换成在多时间仓中离域的单个反斯托克斯光子。仓的波形由读取脉冲参数很好地控制。提出了一种测量所有时间点相位相干性的方法。
2014-11-16 quant-ph
Sequential generation of entangled multi-qubit states
我们考虑通过辅助系统与初始不相关的量子比特的顺序耦合来确定性地产生纠缠多量子比特态。我们描述了所有可实现的状态的矩阵乘积状态的类，并给出了一个配方的任何多量子比特状态的需求的生成。所提出的方法适用于任何顺序产生方案，虽然我们专注于单光子时间仓量子比特流耦合到一个光腔中的原子发射。特别是，我们展示了如何在这样的框架内生成熟悉的量子信息态，如W，GHZ和簇态。
2005-01-18 quant-ph
Generation of time-frequency entangled photon pairs propagating in separate waveguides in circuit QED setup
时频纠缠光子是各种量子技术领域中大量应用的重要资源。因此，产生纠缠光子的有效和可调的设置是现代量子技术所必需的。在这项工作中，我们提出了一个通用的腔QED设置设计的按需产生的时间-频率纠缠光子对，每个光子在一个单独的波导中传播。我们概述了这种设置在微波超导电路QED架构的潜在化身。我们推导并数值求解了一组控制系统量子态演化的运动方程，使我们能够研究光子发射动力学。利用发射光子对联合谱振幅的Schmidt分解，计算了系统的纠缠熵，分析了纠缠熵与系统参数的关系。我们概述了所提出的多光子时频纠缠态产生方案的潜在扩展。
2022-11-16 quant-ph
Coherent generation of EPR-entangled light pulses mediated by a single trapped atom
我们表明，一个单一的，被困，激光驱动的原子在一个高精细光学腔允许量子相干产生的纠缠光脉冲的需求。提出了用于产生同时和时间上分离的脉冲对的方案。激光激发对冷原子量子运动的力学效应分别介导了两个腔模之间和两个后续脉冲之间的纠缠相互作用。纠缠是EPR型的，其程度可以通过外部参数来控制。在产生过程的最后，原子与光场解相关。可能的实验实施的建议进行了讨论。
2005-12-23 quant-ph
A dissipative scheme to approach the boundary of two-qubit entangled mixed states
我们讨论了产生的状态接近的边界族的最大纠缠混合态的定义使用的并发和线性熵。两个量子比特耦合到耗散影响的玻色子模式能够产生一个二分态，对于所有实际目的，具有这种边界态之一的纠缠和纯度特性。我们深入研究了玻色子模的热特性和压缩特性在这一过程中的影响，并讨论了量子比特相位阻尼机制的容限。该方案的非要求性使得它可以在基于物质光的物理设置中实现，我们在一些细节中解决了这个问题。
2009-02-18 quant-ph
Remote Preparation of Single-Photon "Hybrid" Entangled and Vector-Polarization States
量子隐形传态面临着传输大型甚至纠缠系统的越来越苛刻的要求。然而，要传输的状态的知识简化了其重建，导致称为远程状态准备的协议。迄今为止，许多实验演示都仅限于单量子比特系统。我们报道了远程制备两个量子比特的“混合”纠缠态，包括一个家庭的矢量偏振光束。我们的单光子状态被编码在光子自旋和轨道角动量中。我们用自旋轨道态层析和横向偏振层析重建了这些态。矢量偏振态实现的高分辨率为下转换光子与其他物理系统（如原子）的最佳耦合打开了大门，如可扩展量子网络或光子纳米结构中的等离子体所需。
2010-09-27 quant-ph
Tunable generation of entangled photons in a nonlinear directional coupler
量子光源的片上集成使复杂量子光子电路的实现成为可能。然而，为了在量子信息应用中实际实现这样的电路，开发具有按需可调谐性的提供纠缠量子光子态的源是至关重要的。在这里，我们提出并实验证明了一个广泛的可调谐的量子光源的概念的基础上自发参量下转换的非线性定向耦合器。我们发现，空间光子对关联和纠缠可以重新配置的需求，通过调整泵浦光束之间的相位差和结构内部的相位失配。我们演示了分裂态，强大的N00N状态，各种中间制度和双光子转向的产生。这一基本方案为实现可重构量子电路提供了重要的进展。
2015-07-13 physics.optics quant-ph
Efficient generation of single and entangled photons on a silicon photonic integrated chip
我们提出了一个协议，用于产生按需，不可区分的单光子的硅光子集成芯片。该源是一个时间复用的自发参量下转换元件，允许优化单光子与多光子发射，同时实现高输出速率和不可扩展性。我们最大限度地减少有源元件的缩放和有源元件损耗的缩放与复用。然后，我们讨论了检测策略和数据处理，以进一步优化程序。我们模拟了单光子产生效率的改善，在以前的时间复用协议，假设现有的制造能力。然后，我们应用这个系统来产生贝尔状态。这两个非经典态的产生效率可以大大提高与改进的制造工艺。
2011-10-18 quant-ph
Scalable generation and detection of on-demand W states in nanophotonic circuits
该研究利用纳米线量子点与氮化硅光子芯片生成 8 模式按需单光子 W 态，并结合傅里叶/实空间成像、Gerchberg-Saxton 算法和纠缠见证实现可扩展的重构与纠缠验证。
2023-07-12 physics.optics quant-ph
Deterministic Generation of Entangled Photons in Superconducting Resonator Arrays
我们提出了一个在超导谐振腔阵列中确定性产生纠缠光子对的方案。通过与超导量子比特的耦合，谐振腔形成Jaynes-Cummings晶格，这种耦合产生类Kerr非线性，利用谐振腔的非线性和对称性，利用光谱技术，可以按需产生纠缠光子.该计划是强大的对小的参数扩展，由于制造误差。我们的研究结果可作为超导量子线路中量子信息处理的关键元素。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation and characterization of polarization-entangled states using quantum dot single-photon sources
本文提出一种基于半导体量子点单光子源的简单紧凑设计，通过概率门干涉在偏振自由度上产生纠缠光子对，并开发完整模型表征其高质量和长期稳定性，为光量子技术提供可靠构建块。
2023-08-04 quant-ph
Scalable generation of multi-photon entangled states by active feed-forward and multiplexing
光的多光子纠缠态是推进量子通信、计算和计量学的关键。目前用于构建这种状态的方法是基于将来自概率源的光子拼接在一起。$N$这样的源同时发射的概率随着$N$而呈指数下降，对实际可实现的重合光子的数量施加了严格的限制。我们用量子干涉缓冲器（QIB）来解决这个挑战，它结合了三个功能：首先，它存储偏振量子比特，使偏振纠缠态作为资源;其次，它实现纠缠源复用，大大提高了资源状态的生成速率;第三，它实现了时分复用，按需线性光网络，用于干扰后续状态。使用QIB，我们多路复用21个贝尔态源，并证明四光子GHZ态的产生率提高了9倍。增强与光子数呈指数关系;较大的状态受益更强。多光子纠缠和干涉将在量子光子学中找到各种应用，从而实现多光子协议的实际实现。
2022-06-21 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
Scalable and modular generation of multipartite entangled states through memory-enhanced fusion
针对大规模多体纠缠态生成的挑战，本文提出利用光子互连实现内存增强的纠缠态融合，通过异步制备和单光子干涉成功创建并验证了远程量子内存模块间的四体W态纠缠，为分布式量子信息处理铺路。
2025-04-30 quant-ph
A Broadband Nanowire Quantum Dot Cavity Design for the Efficient Extraction of Entangled Photons
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）
本文提出一种宽带纳米线量子点腔体设计，通过强耦合实现高Purcell增强，提升纠缠光子提取效率和单光子分辨性，为量子网络应用提供新途径。
2026-01-07 quant-ph
Boson Sampling Using Fock States from On-Demand Single Photon Source Arrays: Quantum Complexity & Impact of Dephasing
University of Southern California（南加州大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本研究建立了将单光子源退相干物理源与多光子关联测量结果关联的框架，量化了退相时间尺度对4光子纠缠态产生概率的影响，为芯片级玻色采样提供了指导。
2026-10-14 physics.optics quant-ph
Storage of polarization-entangled THz-bandwidth photons in a diamond quantum memory
体金刚石声子已被证明是一个通用的平台，用于产生，存储和操纵高带宽的光量子态。在这里，我们展示了一个钻石量子存储器，存储，并按需释放，一个任意偏振的$\sim$ 250 fs持续时间的光子量子比特。通过将量子比特的两个偏振度经由拉曼跃迁映射到位于同一金刚石晶体中的两个空间上不同的光学声子模式上，克服了存储器的单模性质。这两种模式在检索时被相干地重新组合，并且量子过程层析成像确认存储器以平均保真度$0.784\pm0.004$忠实地再现输入状态，总存储器效率为$(0.76\pm0.03)\%$。在另一个演示中，偏振纠缠对的一个光子被存储在存储器中。我们报告说，纠缠持续在检索状态高达1.3 ps的存储时间。这些结果表明，金刚石声子平台可以与偏振量子比特一起使用，这是偏振编码光子处理的关键要求。
2017-06-19 quant-ph
Push button generation of multiphoton entanglement
光子纠缠是线性光学量子计算方案、量子密码协议和量子力学基础测试的重要组成部分。在这里，我们描述了一个设置，允许产生的偏振纠缠的N-光子状态的需求。光子是通过将N个原子的纠缠态映射到自由辐射场而获得的，每个原子都被困在光学腔中。所需的初始状态可以通过执行后选择测量的集体发射从腔通过一个多端口分束器。
2004-03-17 quant-ph
Coherent Quantum Interconnection between On-Demand Quantum Dot Single Photons and a Resonant Atomic Quantum Memory
远距离量子通信需要光-物质界面的发展来实现纠缠分发的量子优势。理想情况下，这些量子互连应该尽可能快，以实现高速率纠缠量子比特分布。在这里，我们展示了相干量子交换单光子产生的需求从GaAs量子点和原子系综在$^{87}$ Rb蒸汽量子存储器。通过对一个开放量子系统的分析，证明了光子的量子化电场与原子系综相干性之间的映射关系。我们的研究结果在理解构建快速混合量子网络所需的短时间尺度下的量子光-物质相互作用方面发挥了关键作用。
2023-02-01 quant-ph
Proposed Scheme to Generate Bright Entangled Photon Pairs by Application of a Quadrupole Field to a Single Quantum Dot
纠缠光子源是量子光学、量子传感和量子通信的关键。半导体量子点通过双激子-激子级联产生按需纠缠光子对。然而，这对光子在所有方向上各向同性地发射，因此将收集效率限制在百分之几。此外，量子点中的应变和结构不对称性提升了级联中中间激子态的简并度，从而降低了测量的纠缠保真度。本文提出了一种利用四极静电势从半导体量子点中产生纠缠光子对的方法。我们表明，四极电场校正激子波函数的空间不对称性的任何量子点偶极子取向和完全擦除精细结构分裂，而不损害电子和空穴之间的空间重叠。我们的方法与纳米光子结构（如微腔和纳米线）兼容，从而为具有高保真度和收集效率的纠缠光子的确定性来源铺平了道路。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Improved fidelity of triggered entangled photons from single quantum dots
我们演示了嵌入GaAs/AlAs平面微腔中的单个InAs量子点的双激子级联的偏振纠缠光子对的按需发射。样品设计的改进使润湿层蓝移，以减少测量中背景光的贡献。结果表明，探测到的光子对中有70%以上是纠缠的。高精度的（|HxxHx>+|我们确定的VxxVx>）/2^0.5态足以满足许多纠缠测试。改进的纠缠质量代表了实现与量子信息中的应用兼容的实用量子点源的重要一步。
2006-02-26 cond-mat.other quant-ph
Optomechanical resource for fault-tolerant quantum computing
Yale Quantum Institute, Yale University（耶鲁量子研究所，耶鲁大学）；Department of Applied Physics, Yale University（耶鲁大学应用物理系）
本文提出利用光学机械学实现容错量子计算的可靠资源生成，通过声学模式作为量子记忆，实现单粒子态与小纠缠态的按需读取和转移。
2025-07-08 quant-ph
Theory of Photon Subtraction for Two-Mode Entangled Light Beams
光子相减是产生光的非经典态的有用方法，可应用于光子量子技术。经过非常快速的发展，这种技术可以根据需要获得单光子或光学猫。然而，它缺乏理论公式，使生产领域的精确预测。基于双模$SU(2)$相干态产生的表象，我们引入了一个纠缠光束模型，该模型导致其中一个模式中的光子被减去，条件是另一个模式中的任何光子被检测到。我们表明，光子减法不产生非经典领域的经典领域。它还导出了一个紧凑的表达式的输出字段的条件概率的计算是直接的任何输入状态。例子包括压缩真空和奇压缩态的分析。我们还表明，注入光学猫到一个分束器引起的纠缠态的贝尔表示。
2021-08-27 physics.optics quant-ph
Generation and applications of an ultrahigh-fidelity four-photon Greenberger-Horne-Zeilinger state
自发参量下转换产生的高质量纠缠光子对现代量子信息科学和量子力学的基础检验做出了巨大贡献。然而，当从双光子实验到多光子实验时，纠缠态的质量急剧下降，主要是由于光子之间缺乏相互作用。在这里，我们第一次产生了四光子Greenberger-Horne-Zeilinger态，其保真度为$98\%$，甚至可以与双光子纠缠态的最佳保真度相媲美。因此，它使我们能够证明一个超高保真度的纠缠交换--在各种量子信息任务的关键成分。我们的结果将多光子纠缠产生的保真度推向了一个新的水平，并将在一些要求苛刻的任务中有用，例如，我们成功地证明了真正的多部非局域性的观察状态在nonsignaling的情况下，违反了一个新的哈代式不等式，这需要非常高的状态保真度。
2017-02-14 quant-ph
Orbital angular momentum based intra- and inter- particle entangled states generated via a quantum dot source
Sapienza Università di Roma（罗马大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Università di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）
本文利用量子点源生成具有轨道角动量的单光子态，通过内联和外联纠缠实验实现高维量子态制备。
2022-11-09 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
On-demand entanglement generation using dynamic single-electron sources
我们回顾了我们最近提出的使用动态单电子源按需生成纠缠少电子态的建议。纠缠的产生可以追溯到量子点接触作为电子分束器产生的单电子纠缠。单个电子的相干分离导致量子点接触的两个传出臂之间的纠缠。我们描述了我们的各种方法产生和验证纠缠在动态电子导体，我们量化的不利影响，如有限的电子温度和其他退相机制的影响。未来实验的前景进行了讨论，并确定了进一步发展的可能途径。
2016-12-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Frequency correlated photon generation at telecom band using silicon nitride ring cavities
频率纠缠光子源在包括量子密钥分发、团簇态量子计算和量子精密测量在内的各种光量子技术中具有很高的需求。在最近的十年中，芯片级纠缠光子源已经开发出使用硅平台，提供鲁棒性，大的可扩展性和CMOS技术兼容性。在这里，我们报告的频率相关光子对使用150 GHz的氮化硅环形腔的产生。首先，该装置的特点是研究在自发四波混频的相位匹配条件。接下来，我们评估所产生的光子的联合光谱强度，并确认光子对产生在总共42个相关频率模式对中，对应于51.25 nm的带宽。最后，对实验结果进行了分析，并根据相位匹配条件对联合谱强度进行了量化。
2021-02-05 quant-ph
Quantum optics: Push-button photon entanglement
在半导体芯片中，现在已经实现了根据需要发射一对且仅一对光子的纠缠光子源。该固态光源将成为光量子信息实验的有用资源。
2014-09-27 physics.pop-ph quant-ph
Broadband polarization-entangled source for C+L-band flex-grid quantum networks
对光网络中传输容量的不断增长的需求已经激发了对扩展到标准C波段（1530-1565 nm）之外的相邻L波段（1565-1625 nm）的稳定兴趣，以便在单个行程中使容量近似加倍。然而，在量子网络的背景下，利用L波段的能力将需要先进的工具来表征和管理纠缠资源，而这些工具迄今为止一直落后。在这项工作中，我们展示了一个超宽带双光子源集成C波段和L波段波长选择开关的光谱路由和分配在一个单一的设置在7.5太赫兹的完全控制。所有150对25 GHz宽的通道的偏振态层析成像显示出0.98的平均保真度和大于181 kebits/s的总纠缠度。该源明确设计用于灵活网格光网络，可以促进整个C+ L波段纠缠资源的最佳利用。
2022-07-18 physics.optics quant-ph
Quantum dot technology for quantum repeaters: from entangled photon generation towards the integration with quantum memories
实现功能化的量子中继器是长距离量子通信的主要研究目标之一。在所遵循的不同方法中，依赖于与确定性量子发射器接口的量子存储器的方法被认为是最有前途的解决方案之一。在这项工作中，我们专注于基于存储器的量子中继方案，依赖于半导体量子点的偏振纠缠光子的产生。通过与光子源效率相关的最相关的品质因数，我们选择了制造，加工和调谐技术的重大发展，旨在将高度纠缠与按需对生成相结合，特别关注GaAs系统的代表性案例中取得的进展。我们继续提供与量子存储器集成的观点，既突出了自然-人工原子界面的初步工作，又评论了波长，带宽和噪声要求方面目前可用的和潜在可行的存储器解决方案的广泛选择。为了完成概述，我们还介绍了最近使用量子点实现的基于纠缠的量子通信协议，并强调了实现实际量子网络的未来挑战。
2021-04-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
An ultra-compact deterministic source of maximally entangled photon pairs
本文提出一种超紧凑确定性纠缠光子对源，通过将GaAs量子点单片微透镜与3D打印微光学器件及单模光纤低温耦合，在保持灵活可调的同时大幅缩小系统体积，并实现高纯度单光子发射和近最大纠缠光子对产生。
2025-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
A diode nanocavity for fast, efficient and tunable emission of highly entangled photon pairs and Fourier-transform-limited single photons
Institute of Semiconductor and Solid State Physics, Johannes Kepler University Linz（林茨约翰内斯·开普勒大学半导体与固态物理研究所）
研究旨在解决半导体量子点在光子量子技术应用中面临的效率与噪声权衡问题，通过基于量子点嵌入p-i-n二极管圆形布拉格光栅谐振器的可调谐纳米光电器件，实现高效、可调谐的纠缠光子对和单光子发射，为半导体量子光子学提供可行平台。
2026-07-14 physics.optics quant-ph
Determinstic Generation of a Quantum Dot-Confined Triexciton and its Radiative Decay via Three-Photon Cascade
半导体量子点（QDs）是一种潜在的单光子和纠缠光子源，在量子信息处理中具有潜在的应用价值。利用双激子-激子辐射级联模型证明了偏振纠缠光子对的产生。增加量子点发射的量子相关光子数量的一个明显方法是使用高阶多激子，特别是三激子。为了实现这一目标，我们首先证明了量子点限制的三激子在一个定义明确的相干态的确定性产生，然后光谱识别和直接测量三光子辐射级联产生的顺序三激子-双激子-激子辐射复合。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Squeezed States of Coupled Photons and Phonons in Nanoscale Waveguides
我们研究了在纳米波导中利用受激布里渊散射产生光子-声子纠缠态。从多模光子-声子相互作用哈密顿量出发，在有泵浦场存在的情况下，得到了表征光子-声子对产生和湮灭的压缩型哈密顿量。哈密顿量的Bogoliubov本征态是传播光子和声子的相干混合，在集体求积算符的不确定性中表现出压缩特性。光子分量的测量可以提供所需的单个声子的可控源。
2019-04-05 quant-ph
Mechanistic Understanding of Entanglement and Heralding in Cascade Emitters
本文理论研究了级联量子发射体产生纠缠光子及预示单光子的机理，推导了施密特数解析式，并扩展模型纳入偏振、精细结构分裂等效应，为实验设计提供基础。
2020-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Resonance fluorescence of GaAs quantum dots with near-unity photon indistinguishability
光子量子技术需要可集成的可扩展量子光源，同时按需为最终用户提供单个和纠缠光子。一个有前途的候选人是应变自由GaAs/AlGaAs量子点获得的液滴蚀刻。这种量子点表现出超低的多光子概率和前所未有的光子对纠缠度。然而，与通常研究的通过Stranski-Krastanow模式获得的InGaAs/GaAs量子点不同，迄今为止，已经证明来自这些量子发射体的具有接近统一不可分辨性的光子是难以捉摸的。在这里，我们展示了通过探索脉冲共振荧光从这些量子发射器按需产生近统一的不可区分的光子。考虑到GaAs量子点中激子的固有寿命较短，我们用$V_{raw}=(94.2\pm5.2)\,\%$的原始可见度显示了单光子不可分辨性，而不需要Purcell增强。我们的研究结果代表了GaAs量子点发展的一个里程碑，通过展示最终缺失的属性，阻碍了将这些发射器用作量子通信应用中的关键组件，例如作为量子中继器架构的纠缠源。
2019-01-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Robust biexciton preparation for entangled photon-pair generation by single-shot Floquet driving
Zhejiang University（浙江大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Universität Bayreuth（拜罗伊特大学）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；Hangzhou City University（杭州城市学院）
本研究提出超快单次 Floquet 驱动方案，通过双色脉冲实现高鲁棒性双激子制备，实验获96%占据率与93.4%纠缠保真度，为量子控制协议设计提供新途径。
2026-09-15 physics.optics quant-ph
