Generation of Fock states and qubits in periodically pulsed nonlinear oscillator
我们证明了一个耗散非线性振子的量子制度,在超过特征退相干时间的时间间隔内,实现了Fock态的创建以及Fock态的叠加。制备量子态的条件是强克尔非线性以及通过激发解析的较低的振荡能级与特定的训练的高斯脉冲。这提供了实际的签名,寻找在实验中与冷却的非线性振荡器。
2012-05-13 quant-ph
Generation of arbitrary Fock states via resonant interactions in cavity QED
我们提出了一个产生任意Fock态的方案|在腔QED中使用N个共振里德伯原子。原子与光场的相互作用时间通过斯塔克位移来控制,斯塔克位移的调整方式是每个原子向腔中传输一个光子,使原子探测变得无用。影响原子-场相互作用控制的涨落也被考虑。
2008-04-16 quant-ph
Adiabatic Fock state generation scheme using Kerr nonlinearity
我们提出了一个在克尔腔中通过驱动场强度的绝热变化和腔失谐量确定性地产生Fock态的理论方案。我们证明了产生$n$ -光子Fock态所需的时间是$n$的平方根。克尔系数相对于系统退相干率的要求提供作为所需的状态保真度的函数,表明该计划是潜在的实现与微波超导电路的现有技术水平。
2018-12-19 quant-ph
Comparison of Controlled-Z operation and beam-splitter transformation for generation of squeezed Fock states by measurement
该研究对比了利用分束器与受控Z操作从双模纠缠高斯态减光子产生压缩Fock态的两种方案,分析了变换特性、能耗资源需求及实验缺陷的影响。
2024-10-10 quant-ph
Thouless pumping and generation of squeezed Fock-state superpositions in a Fock-state lattice
National University of Defense Technology(国防科技大学);Shenzhen University(深圳大学)
该研究在一维半无限福克态晶格中探究Thouless泵浦,提出受拓扑保护的压缩福克态叠加态制备方案,将Thouless泵浦用作量子态工程工具以制备玻色模式非经典态。
2026-09-03 quant-ph
Generation and Measurement of Nonclassical States by Quantum Fock Filter
我们研究了一种新的光学设置,它能够选择一个特定的Fock组件从一个通用的输入状态。该装置允许合成数态和少数数态的叠加,并测量光子分布和一般输入信号的密度矩阵。
1999-04-19 quant-ph
Generation of optical Fock and W states with single-atom-based bright quantum scissors
我们介绍了一个多步骤的协议,光学量子态工程,执行确定性的“亮量子剪刀”(BQS),即截断任意输入的量子态至少有一定数量的光子。该协议利用单光子脉冲,并基于单光子拉曼相互作用的效果,这是实现与一个单一的三能级$Λ$系统(例如,一个单一的原子)Purcell增强的单侧腔。该协议的一个步骤实现了玻色子湮灭算子的逆。该协议的多次迭代可以用于确定性地生成W状态的单光子链。可替代地,在适当的预告之后,该协议可以用于生成福克状态光脉冲。该协议可以作为一个有用的和通用的构建块的先进的光量子态的产生是至关重要的量子通信,分布式量子信息处理,和全光量子计算。
2019-04-17 quant-ph
Generation of large Fock states from coherent states using Kerr interaction and displacement
SRM University-AP(SRM大学安得拉邦分校);Jaypee Institute of Information Technology(贾伊皮信息技术学院);Krea University(克里亚大学)
通过结合Kerr相互作用和位移操作,该方案利用重复酉变换从相干态生成高保真度的大数Fock态,适用于回路QED架构和谐振腔场。
2026-02-14 quant-ph
Generation of coherent superposition of Fock states in a cavity. Entanglement of atomic coherent states
构造了一种制备相干叠加电磁场Fock态的方案。利用腔场与四能级原子的强相互作用,在腔内产生叠加态。我们证明了仅仅通过改变光场的相对延迟就可以产生所需的任意叠加的腔Fock态的可能性。然后,作为我们模型的另一个应用,我们研究了使用与腔场和激光场的不同相互作用序列来产生中性四能级原子纠缠的方法。
2000-12-02 quant-ph
Generation of multi-photon Fock states by bichromatic adiabatic passage: topological analysis
利用绝热通过技术和修饰本征能面的拓扑性质,提出了一种在原子-脉泽-腔系统中产生多光子Fock态的方案。其机制是通过双色绝热通道将来自脉泽场的光子交换到初始空腔中。交换光子的数量取决于通过和周围的装饰本征能表面的锥形交叉点的绝热动力学的设计。
2004-02-24 quant-ph
Entanglement generation by Fock-state filtration
我们展示了一个Fock状态过滤器,它能够优先阻止光子对的单光子。大的条件非线性是基于高阶量子干涉,使用线性光学,辅助光子和测量。我们证明了该滤波器的相干行为,通过使用它来转换非纠缠光子对的路径纠缠态。我们通过将路径信息转换为偏振信息来量化纠缠度,应用量子态层析成像,我们测量了T=(20+/-9)%的纠缠度。
2006-08-07 quant-ph
Preparation of Large Fock States in Resonators with High Probability
Universidade Federal de São Carlos(圣卡洛斯联邦大学);Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学)
本文提出结合量子非破坏光子数编码与量子幅度放大的协议,可在色散电路量子电动力学等平台高概率制备含数百个激发的大福克态,还可用于生成双模NOON态。
2026-08-21 quant-ph
Efficient recycling strategies for preparing large Fock states from single-photon sources --- Applications to quantum metrology
Fock态是诸如量子精密测量等许多量子技术的基本资源。虽然单光子源技术已经取得了很大的进展,但制备大光子数的Fock态仍然具有挑战性。我们提出并分析了一种自举方法,通过在分束器上迭代融合较小的Fock态来非确定性地制备大光子数Fock态。我们表明,通过采用状态回收,我们能够指数级地提高比传统的计划的准备率,允许有效地准备大的Fock状态。该方案需要单光子源、分束器、数分辨光电探测器、快速前馈和光量子存储器。
2018-03-13 quant-ph
Creating large Fock states and massively squeezed states in optics using systems with nonlinear bound states in the continuum
电磁场的量子化直接导致量子力学状态的存在,称为Fock态,具有精确的整数光子数。尽管这些基本状态被长期理解,尽管它们有许多潜在的应用,但产生它们在很大程度上是一个开放的问题。例如,在光学频率下,确定性地产生二阶及以上的Fock态是具有挑战性的。在这里,我们预测在非线性光学中存在一种新的效应,它可以确定性地产生任意频率的大Fock态。这种效应,我们称之为连续介质中的n光子束缚态,是指当共振内有精确数量的光子时,光子共振(如腔模)变得无损耗。基于分析理论和数值模拟,我们表明,这些束缚态使一个显着的现象,其中相干态的光,当注入到一个系统支持这个束缚态,可以自发地演变成一个可控的光子数的Fock状态。这种效应也直接适用于产生光的(高度)压缩态,其光子数波动(远)低于经典物理学预期的值(即,散粒噪声)。我们提出了几个系统的例子来实验实现这里预测的非线性纳米光子系统中的效果,显示了产生具有大n(n > 10)的光学Fock态以及具有非常大的压缩的更宏观的光子态的例子,其噪声(10 dB)比与散粒噪声相关的经典值低90%以上。
2022-11-10 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
Determinisitic Optical Fock State Generation
提出了一种在高精细度光腔中从N个三能级原子中确定性地产生N光子Fock态的方案。该方法应用一个外部激光脉冲产生一个$N$ -光子输出态,同时使原子-腔系统保持在光学暗态的子空间内。我们提出了分析估计的误差,由于从这些暗态的振幅泄漏一般N,并比较它与N \leq 5的数值模拟的明确结果。所示的方法提供了一个强大的N-光子态源在各种实验条件下,是适合于实验实施使用云的冷原子磁捕获在一个腔。所得到的N光子态在非经典态的基础研究和量子信息处理中具有潜在的应用。
2002-11-20 quant-ph
Deterministic subtraction of single photons based on a coupled single quantum dot-cavity system
我们描述了一个在Voigt组态中的固态系统中的确定性单光子减法方案,该系统由一个带电的量子点耦合到一个双模光子晶体腔中,并施加一个中等的磁场。我们数值模拟的光脉冲注入到双模腔的模式之一,并表明,该系统确定性地转移一个光子到第二个腔模式的输入脉冲的形式Fock状态和相干状态。
2019-03-29 quant-ph
Generating Fock state exceeding 10000 excitations with near unit fidelity by adaptive generalized-parity measurement
School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院)
提出一种自适应广义宇称测量协议,通过重复测量辅助量子比特并自适应更新测量间隔,将大相干态转换为光子数高达10^4的大Fock态,平均保真度约80%,且高保真度概率约35%。
2026-07-07 quant-ph
Exact Fock-State Preparation with $n^{1/4}$ Circuit Depth
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本研究提出确定性单参数协议,将无穷维希尔伯特空间福克态制备映射为二维振幅放大,实现具有$n^{1/4}$电路深度的精确高保真福克态制备,还可推广至态转移、纠缠态等多种玻色量子态制备。
2026-08-25 quant-ph
Distillation of optical Fock-states using atom-cavity systems
针对任意光学 Fock 态生成困难的问题,提出利用原子-腔系统,通过条件相位翻转、幺正旋转和原子测量,从相干态中提纯目标 Fock 态(如 $\ket{100}$)的方案。
2023-03-29 quant-ph
Optimal generation of Fock states in a weakly nonlinear oscillator
我们应用最优控制理论,以确定最短的时间内,可以创建一个能量本征态的弱非谐振子的实际约束下的线性驱动。我们表明,最佳脉冲的跳动主要是过渡到所需的状态和下一个泄漏水平的过渡频率。对于给定的非线性标度,非线性参数δ为α的幂律,α =-0.73 +/-0.029,最短可能脉冲的时间。这是相对于由简单的朗道-齐纳论证所建议的值α =1的质的改进。
2009-09-25 quant-ph
Feedback generation of quantum Fock states by discrete QND measures
提出了一种在微波腔中制备光子数态的反馈方案。腔场的量子非破坏(QND)测量提供了关于其实际状态的信息。控制包括在注入到腔模式的微波脉冲调整,以最大限度地提高所需的目标光子数的人口。在理想情况下(完美腔和测度),基于上鞅和其他概率论,通过随机李雅普诺夫方法给出了反馈方案及其详细的收敛性证明.量子蒙特卡罗模拟与实验参数进行说明这种反馈方案的收敛性和鲁棒性。
2009-05-04 quant-ph
Deterministic generation of nonclassical mechanical states in cavity optomechanics via reinforcement learning
本文提出利用强化学习优化脉冲驱动场,在腔光机械系统中确定性高保真制备非经典机械态(如福克态、叠加态及纠缠态),为量子态工程提供新途径。
2025-05-23 quant-ph
Parametric interaction induced avoided dressed state crossings in cavity QED:generation of quantum coherence and equally weighted superposition of Fock states
我们提出了一个新的范式在腔QED领域带来的显着特点与避免交叉的Jaynes-Cummings模型的修饰态能级。我们演示了如何实现的二阶非线性腔中的参数耦合,可以把交叉的修饰状态避免交叉。我们展示了如何可以产生避免交叉的修饰状态之间的相干性。例如,这种相干性导致量子比特的激发概率中的量子拍。量子拍频的质量可以通过引入参量相互作用而得到显著的改善。我们展示了如何避免这些交叉可以用来产生叠加的偶数或奇数福克态的显着属性的叠加状态的等权重。生成的保真度大于95%。此外,我们还发现腔场与量子比特之间存在很强的纠缠,纠缠度超过90%.
2021-10-25 quant-ph
Deterministic preparation of non-classical states of light in cavity-optomechanics
由于光场与机械振子之间的非谐相互作用,腔光力学是产生非高斯量子态的理想平台,但正是这种相互作用也阻碍了光场纯态的制备。在本文中,我们推导出一个驱动协议,有助于利用非谐相互作用的状态准备,并确保光场的状态保持接近纯。这将使光子福克态或相干叠加的确定性准备。
2021-12-02 quant-ph
Generation of multi-photon Fock states at telecommunication wavelength using picosecond pulsed light
本文首次在电信波长C波段利用皮秒脉冲光生成多光子Fock态,并通过相干解调成像技术验证其Wigner负性。
2024-05-14 quant-ph
Optimised generation of heralded Fock states using parametric down conversion
通过自发参量下转换(PDC)产生的纯Fock态依赖于输出模式中完美的光子数相关。然而,任何其他自由度的相关性都会降低所预示的状态的纯洁性。本文研究了周期极化波导中两个输出模之间的光谱纠缠。为了产生预言的1-和2-光子Fock态,我们将PDC的输出态扩展到光子数的二阶。我们探讨了预示模式的光谱滤波和低效率检测对预示态的计数率、g(2)和纯度的影响,以及由此产生的态与理想Fock态之间的保真度。我们发现,过滤可以减少光谱相关性,但是,在计数率和增加的光子数混合在预示的输出状态的代价。作为一个物理例子,我们模拟了II型PP-KTP波导的激光泵浦波长为400 nm,788 nm和1930 nm。后两者允许扩展的相位匹配条件的实现,以试图在不使用滤波的情况下消除PDC输出状态中的谱相关性,然而,我们发现,即使在这些情况下,也需要一些滤波来实现非常高纯度的状态。
2009-10-15 quant-ph
On the scalability of parametric down-conversion for generating higher-order Fock states
自发参量下转换(SPDC)是产生高阶Fock态($n\geq 2$)的最广泛使用的方法。然而,缺乏从基本原则出发的一致的绩效分析。在这里,我们解决这个问题,通过引入一个框架的状态保真度和生成概率的损失和多模发射的考虑。通过这种分析,我们显示了这个过程的基本限制,以及状态保真度和生成率之间的权衡固有的概率性质的过程。这确定了SPDC在生成量子应用的高阶Fock态时有用的参数空间。我们通过实验研究了SPDC的强泵浦机制,并证明了高达$\lvert n\rangle =4$的预示Fock态。
2019-01-10 quant-ph
Strong coupling between a single-photon and a two-photon Fock state
本研究在超强耦合电路量子电动力学系统中实验实现了单光子与双光子福克态之间的强耦合,通过失谐通量量子比特作为耦合器,并观测到无阈值二次谐波产生,为量子非线性光学新领域奠定基础。
2025-10-10 quant-ph
Generation of arbitrary quantum state in a high-Q cavity
我们提出了一个在高Q腔中产生任意叠加态的方案。这个建议是基于激光脉冲的序列,这是适当地调整,以控制福克态的过渡。结果表明,需要N个激光脉冲才能产生声子数极限为$N$的纯态。
2002-01-09 quant-ph
A hybrid source of quantum light for generation of frequency tunable Fock states
提出一种混合2-level系统的非线性腔量子光产生方案,通过受控泵浦脉冲高概率产生频率可调的Fock态,为量子技术领域带来新机遇。
2024-08-19 physics.optics quant-ph
Dissipative phonon Fock state production in strong nonlinear optomechanics
提出了一种确定性耗散方案,用于在非线性量子光机械器件中制备声子Fock态。该系统是由一个机械模式通过辐射压力与光场相互作用,而光模式是激光驱动的解决蓝边带制度。为了使我们的结果易于处理,我们已经切换到一个相互作用的图片在一个位移的基础上,有效的哈密顿量表现出选择性的光子-声子相互作用明确。在适当的参数调整后,类似于腔冷却方案,量子演化允许通过将光学激发动态地导向目标声子状态来将机械自由度转向所需的Fock状态。数值结果,包括退相干的机械和光学自由度,显示出相当强大的良好和坏腔制度的结晶度超过$95\%$。最后,表征所实现的非经典性,以及我们的协议在实验参数下的局限性和可行性,也进行了分析。
2019-01-31 quant-ph
Quantum Confocal Microscopy in Fock Space with a 19 dB Metrological Gain
Center for Quantum Information, Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University(清华大学交叉信息研究院量子信息中心);Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学量子信息实验室)
本研究提出一种在Fock空间中实现的量子共聚焦显微镜,通过确定性制备量子探针和高效提取计量信息,实现19 dB的计量增益。
2026-02-26 quant-ph
Fast Generation of Metrologically Relevant Fock State Mixtures
针对超越标准量子极限的位移计量,提出快速激光脉冲序列生成捕获离子运动的非热福克态混合态。利用极化子框架确定共振工作点,通过两次校准抑制残余不忠实度,数值模拟显示改进可保持制备误差并恢复费舍尔信息。
2026-07-28 quant-ph
Climbing the Fock ladder: Advancing multiphoton state generation
一种用于增强产生更高光子数状态的方案被实现,使用利用用于迭代状态产生的参数下转换源的光时分复用设置。我们对已经产生的光子使用量子反馈机制来诱导连续非线性过程的自播种,使我们能够相干地将光子添加到在反馈回路中传播的光中。这种加法可以在任意选择的往返次数下进行,从而导致多光子态的连续积累。我们的系统只受环路损耗的限制。通过与传播模式兼容并保持传播模式形状的精心设计的波导源,使环形设计成为可能。我们比较了我们的协议与常见的光子数状态的直接预示的准确性和成功概率。这种比较表明,对于相同的保真度,我们基于反馈的设置显着提高了成功概率,对于量子技术的有效利用至关重要。此外,我们还分析了所产生态的量子特性,证明了我们的装置在产生更高光子数态方面的灵活性。
2021-05-08 quant-ph
Entanglement generation of arbitrary squeezed Fock states
Fuzhou University(福州大学);RIKEN(理化学研究所);Yanbian University(延边大学)
本文提出一种高效协议,通过参数驱动和绝热传递生成超导量子比特与压缩腔体间的纠缠,实现复杂非高斯纠缠态的高保真度制备,适用于容错计算和量子计量。
2026-03-30 quant-ph
Multiphoton Jaynes-Cummings Model: Arbitrary Rotations in Fock Space and Quantum Filters
研究了多光子Jaynes-Cummings模型,探讨了它在量子信息科学中的应用。考虑到原子与光场的强耦合和$N$与光子的相互作用,非线性驱动光场可以在包含真空和$M$态的腔模的Fock空间中作任意旋转,其旋转量为$M<N$ .此外,用线性相干场(许多Fock态的叠加)驱动腔模,只能填充Fock子空间{ $|0\rangle,|1\rangle,..., |N-1\rangle$ }内的腔态,即,我们展示了如何实现一个福克态滤波器,或量子滤波器,它将给定的玻色子模式的动力学限制在有限的希尔伯特空间。这样的装置可以用作有限维量子光学状态的发生器,也可以用作量子光学强度限制器,允许作为特殊情况的单光子脉冲的确定性生成。另一方面,我们的系统还提供了一个非常丰富的物理在弱原子场耦合制度,多光子电磁诱导的类相干现象,诱导一个狭窄的(可控)反射率窗口的非线性探测场。这些结果对于量子信息处理中的应用是有用的,并且也激发了进一步的研究,例如,利用$N$ -光子Jaynes-Cummings系统作为具有谐波谱的量子阱,探索多光子量子干涉。
2019-03-28 quant-ph
Scalable Generation of Multi-mode NOON States for Quantum Multiple-phase Estimation
多模NOON态因其能同时获得超灵敏、超分辨的多相位测量而受到越来越多的关注。本文提出了四种制备高光子数多模NOON态的方法。第一种方法是一种线性光学方法,利用Fock状态过滤,以减少低阶Fock状态项从相干态输入,这是联合起来,以产生一个多模式NOON状态与触发的单光子符合探测(SPCD)和适当的后选择。其他三种方法(两种线性和一种非线性)使用N个光子Fock态作为输入,仅需要SPCD触发。这四种方法理论上都能产生任意光子数的多模NOON态。比较了这四种方法的可行性和有效性。第一种方法在实验上是最可行的,因为它需要相当少的光子操作,更重要的是,既不需要使用高N Fock态,也不需要高度的非线性。
2018-07-30 quant-ph
Field locked to Fock state by quantum feedback with single photon corrections
在微波超导腔中,利用量子反馈过程反转退相干诱导的量子跃迁,制备了光子数n ≤ 7的Fock态。圆形里德伯原子被用作量子非破坏传感器或单光子发射器/吸收器致动器。这些致动器的量子性质与弛豫引起的单光子量子跳跃的校正相匹配。这种方法的灵活性适合于产生任意序列的Fock态。
2012-03-08 quant-ph
Analytical Fock-State Generation and SWAP using a Rabi-Driven Transmon
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
提出一种解析的、免校准的协议,仅利用弱色散耦合transmon的两能级g-e流形,通过Rabi驱动和单边带音调实现确定性Fock态生成和模间SWAP操作,其脉冲时间遵循闭式缩放,无需逐态优化。
2026-06-18 quant-ph
Analytical Fock Representation of Two-Mode Squeezing for Quantum Interference
Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);University of Tuebingen(蒂宾根大学)
本文提出了一种解析方法,用于在任意挤压强度下分析非线性干涉仪的多光子干涉现象,并提供了新的实验观测可能性。
2026-02-10 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
Unconditional Fock state generation using arbitrarily weak photonic nonlinearities
本文提出利用单腔中极弱 Kerr 非线性并借助标准线性与参量驱动,确定性产生接近单光子 Fock 态的非高斯光子阻塞态,即使非线性远小于损耗也有效,且适用于多种光子平台。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
An Algebraic Approach to Linear-Optical Schemes for Deterministic Quantum Computing
线性光学无源(LOP)器件和光子计数器足以实现单光子的通用量子计算,并且已经提出了特定的方案。本文讨论LOP变换的代数结构与量子计算之间的联系。我们首先展示了如何将N个光学模式的Fock空间分解为有限维子空间,这些子空间适合于编码量子比特串并且在LOP变换下不变(这些子空间与U(N)的不可约酉表示空间有关)。接下来,我们将展示如何以算法方式设计LOP电路,它确定性地实现任何量子线路。我们也提出了一些简单的例子,如电路实现CNOT门和贝尔状态发生器/分析器。
2005-06-17 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
Deterministic generation of large cluster states using non-deterministic collective measurements based on quantum Zeno effect
我们提出了一种方法来生成大的集群状态,而不使用条件(例如,CNOT、C相)门。事实上,通过单量子比特旋转和特殊的非确定性集体检测,可以几乎确定性地生成和扩展任意大的团簇状态。如果每一步的旋转足够小,量子芝诺效应将保证状态在每次测量后被投射到预期的子空间中,并且可以产生几乎完美的簇态。我们还提出了一种可能的实现这种方法使用超导磁通量子比特。
2008-08-04 quant-ph
Nonlinear coherent loss for generating non-classical states
本文讨论了利用人工设计的损耗,即非线性相干损耗,来产生玻色模的非经典态。我们展示了如何生成叠加的Fock态,以及如何可以“梳理”初始状态,只留下具有某些属性的状态,在所产生的叠加(例如,生成叠加的Fock态与奇数粒子)。我们讨论的纯度生成的状态和估计最大可实现的生成保真度。
2012-02-17 quant-ph
On-Chip Microwave Fock States and Quantum Homodyne Measurements
我们提出了一种基于量子光学拉曼激发方案将亚稳态基于通量的量子比特耦合到微谐振器的方法,该方案允许确定性地产生静止和传播的微波Fock态和其他弱量子场。此外,我们介绍了一个合适的微波量子零差技术,没有光学对应物,使相关领域的可观测量,即使在存在噪声放大设备。
2006-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
On-demand generation of entanglement of atomic qubits via optical interferometry
在光干涉的框架内,研究了单原子量子比特通过公共光子通道按需产生纠缠的问题。如预期的那样,对于以相干激光束作为输入的马赫-曾德尔干涉仪,需要高精细度的光学腔来克服对自发发射的敏感性。然而,我们表明,与双福克输入,有用的纠缠可以在原则上创建没有腔增强。这两种方法都需要单光子分辨探测器,最好的结果将通过结合腔反馈和双福克输入。这种方法可以允许使用双光子输入和当前可用的反射镜和检测器技术的$.99$的保真度。此外,我们研究了基于NOON状态的干涉仪,并表明它们的性能类似于双福克状态,但不需要高精度的光电探测器。目前的干涉方法可以作为一个通用的,可扩展的电路元件的量子信息处理,从快速量子门,确定性隐形传态,纠缠交换$etc.$,可以实现与援助的单量子比特操作。
2008-03-24 quant-ph
On-demand generation of higher-order Fock states in quantum-dot--cavity systems
高阶Fock态的按需制备在量子信息科学中具有重要意义。我们提出并比较了在固态量子点-腔系统中产生高阶Fock态的不同方案。该方案利用一系列激光脉冲来激发量子点激子和非共振脉冲来控制点和腔之间的失谐。我们的理论研究包括点和腔的损失过程,以及纯退相型耦合到纵向声学声子在一个数字完整的方式。通过超越量子点的两级近似,我们研究了有限交换分裂的影响,更高能量的激子状态的影响,以及用线性偏振激光脉冲激发导致有害的双激子状态。我们预测,在现实条件下,保持腔与量子点共振,直到达到所需的目标状态的协议是能够提供远高于$40\,\%$的Fock态$| 5\rangle$的结晶度。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasi-deterministic generation of entangled atoms in a cavity
提出了一个在腔中产生两个三能级原子最大纠缠态的方案。通过探测从腔中泄漏出来的光子的偏振态,可以确定所需纠缠态产生的成功或失败。通过使用自动反馈,可以使方案的成功概率接近于1。
2002-10-17 quant-ph
Deterministic generation of non-classical states of light using photon blockade
分析了在时间调制输入下,利用光子阻塞产生光的非经典态。我们表明,通过适当地选择驱动激光脉冲的参数,可以得到改善的单光子统计。提出了一种替代方法,其中系统经由连续波激光器驱动,并且偶极子的频率以非常快的时间尺度被控制(例如,电控制)。
2009-08-28 quant-ph
Deterministic Generation of Loss-Tolerant Photonic Cluster States with a Single Quantum Emitter
具有树型纠缠结构的光子团簇态是光子损失量子纠错的有效资源。但是生成任意大小的树簇状态是非常困难的。在这里,我们提出了一个协议,确定性地产生任意大小的光子树状态,仅使用一个量子发射器。光子纠缠是通过从同一发射器发射和再散射来建立的,从而实现快速且资源高效的纠缠生成。同样的协议也可以扩展到生成更一般的树型纠缠态。
2020-09-29 quant-ph
Universal DV-CV interaction mechanism for deterministic generation of entangled hybridity
我们提出了一种实现由连续变量(CV)和离散变量(DV)态组成的混合纠缠态的一般方法。任意参数分束器上DV-CV相互作用机制的特殊性是产生纠缠杂化的关键,只要在辅助模式下记录一些测量事件。我们证明了形成纠缠态的CV态可以只由偶或奇Fock态组成。包括薛定谔猫态(SCS)的各种输入CV态在分束器的输入处使用,其中它们与离域单光子混合。我们表明,混合纠缠产生观察到在任何值的实验参数。混合纠缠度进行了评估。建立了产生最大纠缠杂化的条件。
2019-09-28 quant-ph