On-chip multiplexed multiple entanglement sources in a single silicon nanowire
片上硅（SOI）光子电路以其低损耗、小尺寸、兼容CMOS和电信通信技术等优点，成为最有前途的可扩展量子信息技术平台。多路复用纠缠源包括：基于1cm长单根硅纳米线的能量时间纠缠源、时间箱纠缠源和偏振纠缠源，所有这些源都兼容（100 GHz）密集波分复用（DWDM）系统。利用双光子干涉图、Bell不等式和量子态层析等方法对纠缠源的性质进行了表征。在超过5个通道对上产生多个缠结，具有约97%（100%）的高原始（净）活力。这些纠缠源的发射光谱亮度达到4.2 × 105 /（s·nm·mW）。比较了连续泵浦和脉冲泵浦下产生的光子对的质量。这些高质量的多路复用纠缠源使它们非常有希望用于未来的最小化量子通信和计算系统。
2017-05-09 physics.optics quant-ph
On-demand generation of entangled photons pairs in the telecom O-band from nanowire quantum dots
本文利用位点可控纳米线量子点实现电信O波段按需高保真纠缠光子对源，测得85.8%保真度与12.5%首镜效率。
2025-02-19 quant-ph
Plasmonic Nanoantennas for Efficient Control of Polarization-Entangled Photon Pairs
我们提出了一种基于单量子点驱动的十字形等离子体纳米天线的偏振纠缠光子对的新光源。纳米天线与金属镜的集成克服了微腔和基于微腔的架构的典型的自发发射（SE）增强和提取效率之间的基本折衷。在1.55 μ m处具有非常高的纠缠光子提取效率（~90%），在330 nm的宽光谱范围内具有很大的SE增强（~90），所提出的设计将为可靠的非经典光集成光源铺平道路。
2012-06-22 physics.optics quant-ph
Entangled Photons and Phonons via Inter-Modal Brillouin Scattering
本文提出利用纳米线中不同空间光学模式间的受激布里渊散射产生光子-声子纠缠态，并展示斯托克斯与反斯托克斯过程的不同耦合行为，为片上量子信息处理提供可集成方案。
2022-12-16 quant-ph
Bright nanoscale source of deterministic entangled photon pairs violating Bell's inequality
全球性的、安全的量子信道将需要纠缠光子的有效分布。长距离、低损耗的互连线只能利用光子作为量子信息载体来实现。然而，结合高量子比特保真度和按需明亮发射的量子光源已被证明是难以捉摸的。在这里，我们展示了一个明亮的光子纳米结构产生偏振纠缠光子对，强烈违反贝尔不等式。产生纠缠光子的高度对称InAsP量子点封装在锥形纳米线波导中，以确保定向发射和有效的光提取。在80 MHz脉冲激发下，我们在第一透镜处收集了$\sim$ 200 kHz纠缠光子对，这是没有光子纳米结构的裸量子点的20倍增强。使用Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式进行的Bell检验揭示了高达9.3个标准差的明显违反（$S_{\text{CHSH}}>2$）。通过在纤锌矿InP纳米线共振处使用一种新的准共振激发方案来减少多光子发射，纠缠保真度（$F=0.817\,\pm\,0.002$）在没有时间后选择的情况下被进一步增强，允许在直圆基上以25个标准偏差违反Bell不等式。我们的研究结果对基于量子线的量子光源突出了其潜在的应用在安全数据通信利用测量设备无关的量子密钥分发和量子中继协议。
2017-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Surface plasmons in a metal nanowire coupled to colloidal quantum dots: Scattering properties and quantum entanglement
研究了金属纳米线与两个胶体量子点强耦合时的单表面等离激元相干输运。通过求解相应的本征方程，得到了透射系数和反射系数的解析表达式。当量子点间距等于表面等离子体激元半波长的倍数时，两个量子点的波函数可以产生远程纠缠。此外，通过向量子点施加经典激光脉冲，纠缠态可以存储在与表面等离子体激元去耦的亚稳态中。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Direct generation of frequency-bin entangled photons via two-period quasi-phase-matched parametric downconversion
我们报道了一个通过自发参量下转换直接产生频率仓纠缠光子对的简单方案。我们制作的具有两个不同极化周期的非线性光学晶体可以同时满足两个不同的、光谱对称的非简并准相位匹配条件，从而可以直接在两个离散的频率仓模式中产生纠缠。我们产生的光子对表现出高可见度拍频振荡的Hong-Ou-Mandel干涉，这是双模频箱纠缠的特征。此外，我们证明了确定性的纠缠模式转换从频率箱偏振模式，我们的源可以更灵活的各种量子应用。我们的方案可以推广到直接产生高维的频仓纠缠，因此将成为频分复用光量子信息处理的关键技术。
2018-10-04 physics.optics quant-ph
Non-Markovian band-edge effect and entanglement generation of quantum dot excitons coupled to nanowire surface plasmons
从理论上研究了圆柱形纳米线中量子点激子辐射衰减为表面等离子体激元的过程。通过数值求解麦克斯韦方程组和适当的边界条件，得到了表面等离子体的色散关系。量子点激子的辐射衰减率被发现大大增强在一定值的激子带隙。类似于光子晶体中二能级原子的衰变，我们首先指出这种增强现象允许人们研究量子点激子的非马尔可夫动力学。此外，由于纳米线表面等离子体的一维传播特性，可以通过超辐射产生远程纠缠态，并可能在未来的量子信息处理有用。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single photon emitters in thin GaAsN nanowire tubes grown on Si
本研究通过等离子体辅助分子束外延在Si(111)上单片集成生长了无缺陷的薄GaAs/GaAsN/GaAs核-多壳层纳米线，实现了带隙减小400 meV且二阶自相关函数低至0.056的优异单光子发射。
2024-11-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Eight-fold signal amplification of a superconducting nanowire single-photon detector using a multiple-avalanche architecture
具有n个平行纳米线的超导纳米线雪崩单光子探测器（SNAP）优于单纳米线探测器，因为它们的输出信号幅度与n成线性比例。然而，SNAP架构尚未针对n > 4进行可行的论证。为了增加更大的信号放大的n，我们设计了一个多级，连续雪崩架构，使用纳米线，通过扼流圈电感连接在一个二叉树布局。我们展示了一个雪崩探测器与n = 8平行的纳米线，并实现了8倍的信号放大，与54 ps的定时抖动。
2014-08-05 physics.ins-det physics.optics quant-ph
High-dimensional frequency-bin entangled photons in an optical microresonator on a chip
基于芯片级集成光源的量子频率梳是可扩展的、鲁棒的量子信息处理（QIP）的一个很有前途的候选方案。然而，为了将这些量子梳用于频域QIP，需要在频率基础上证明纠缠，表明纠缠光子处于多个频率仓的相干叠加中。我们提出了一个验证的qubit和qutrit频率仓纠缠使用一个片上的量子频率梳与40模式对，通过双光子干涉测量，是基于电光相位调制。我们的演示提供了一个重要的贡献，在建立集成的光学微谐振器作为一个源的高维频率仓编码的量子计算，以及密集的量子密钥分发。
2018-01-18 physics.optics quant-ph
Junction-free microwave two-mode radiation from a kinetic inductance nanowire
本研究利用NbN超导纳米线的强Kerr非线性，通过四波混频实现了无结微波双模压缩态辐射，为抗磁场的量子信息处理提供了新方案。
2024-02-12 quant-ph
Single pairs of time-bin entangled photons
时间仓纠缠光子是通过光纤进行长距离量子通信的理想选择。在这里，我们提出了一个源，即使在高创建率，每个激发脉冲产生最多一个时间仓纠缠对。这对量子通信的准确性和安全性至关重要。我们的站点控制的量子点产生单个偏振纠缠光子对，然后转换，而不损失纠缠强度，到单个时间仓纠缠光子对。
2015-07-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Wavelength division multiplexed and double-port pumped time-bin entangled photon pair generation using Si ring resonator
报道了一种利用半径为10 μm的硅环形腔实现时分复用的通信波段时间仓纠缠光子对源。该紧凑型谐振器具有两个插入端口和两个分出端口。通过连续激光泵浦一个插入端口，我们证明了在电信C波段的两个波分复用的时间仓纠缠光子对的有效产生，它们从一个分出端口出来，然后通过波长滤波器分裂成信号光子和空闲光子。谐振器结构增强了用于对生成的四波混频。此外，我们演示了双端口泵浦，其中两个反向传播的泵浦光注入从两个下降端口同时产生纠缠。我们成功地观察到高度纠缠的输出从两个下降端口。令人惊讶的是，在每个下降端口的计数率甚至增加了两倍的单口泵送。这种观察的可能机制进行了讨论。我们的技术允许有效地使用硅环谐振器，并扩大其功能的各种应用。
2017-02-09 physics.optics quant-ph
Discrete and parallel frequency-bin entanglement generation from quantum frequency comb
本文利用集成非线性微谐振器中生成的偏振纠缠量子频率梳（QFCs），将14对不同频率的偏振纠缠光子同时转化为离散频率-光子纠缠态，并通过Hong-Ou-Mandel干涉验证其特性，为大规模频率-光子纠缠的应用及量子自由度转换奠定基础。
2024-11-27 physics.optics quant-ph
Deterministic nanofabrication for engineering nanowire quantum dot devices
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Institute for Quantum Computing, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）；Quantum-Nano Fabrication and Characterization Facility, University of Waterloo（滑铁卢大学量子纳米加工与表征设施）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）；Queen’s University（女王大学）
本研究开发确定性拾取-放置技术实现纳米线量子点垂直转移，制成光子提取效率75%、波长可调且发射质量高的器件，为规模化量子光子源奠定基础。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-bin entangled photon holes
纠缠光子空穴的一般概念是基于在恒定的光学背景中光子对的相关缺失。在这里，我们考虑的特殊情况下，当这个背景被限制在两个定义良好的时间仓，这使得时间仓纠缠光子孔的形成。我们证明了当典型的相干态背景被一个真实的单光子（Fock态）背景所取代时，基本的时间仓纠缠光子-空穴态等价于一个时间仓纠缠光子对态.我们实验证明了这些想法，使用参数下转换光子对源，线性光学，和后选择违反贝尔不等式与时间仓纠缠光子孔。
2012-08-23 quant-ph
Binary communication in entangled channels
我们分析了纠缠辅助下的光二进制通信，结果表明：（1）当信道光子数大于1时，理想纠缠信道的误码率小于理想单模相干信道;（2）当信道光子数大于约5个光子的阈值时，具有外差接收器的实际纠缠信道的误码率小于理想单模相干信道.
2002-10-02 quant-ph
Time-bin entangled Bell state generation and tomography on thin-film lithium niobate
本文在薄膜铌酸锂光子集成电路上实现时间仓最大纠缠贝尔态生成与片上量子态层析，亮度达242 MHz/mW、保真度91.9±1.0%，展示了该平台用于高速安全量子通信模块的潜力。
2024-07-04 physics.optics quant-ph
Nonlocal properties of entangled two-photon generalized binomial states in two separate cavities
我们考虑了两个独立腔中电磁场的纠缠双光子广义二项式态。通过研究两个腔之间的电场关联，分析了这种纠缠场态的非局域性质。一个贝尔不等式违反获得使用适当的二分法腔运营商，这是在原则上可测量的。
2007-03-16 quant-ph
Ultra-high-rate detection of entangled photon pairs
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.（NTT公司基础研究实验室）；Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology（信息通信技术研究院高级ICT研究所）
研究纠缠光子对高速探测问题，采用16像素超导纳米线单光子探测器减轻探测器死时间影响，在相关实验中实现每秒超300万次计数的符合率，为高速纠缠光子量子信息处理奠定基础。
2026-07-08 quant-ph
Tight-Binding Energy-Phase Calculation for Topological Josephson Junction Nanowire Architecture
Air Force Institute of Technology（空军理工学院）
本文研究拓扑超导纳米线架构中能-相关系的紧束缚计算，通过分析约瑟夫森结中的拓扑超导体行为，探讨其对量子比特电路动态的影响。
2025-03-20 cond-mat.supr-con quant-ph
Generation of time-bin entangled photon pairs using a single three-level emitter
研究了经典泵浦三能级$Λ$型发射体在高$Q$腔中的单光子发射。特别地，示出了单光子时间仓双峰波包的产生。
2018-12-03 quant-ph
Preparation of a Single Photon in Time-bin Entangled States via Photon Parametric Interaction
提出并分析了一种制备时间离域纠缠模单光子的新方法。我们证明了在非吸收介质中传播的两个不同群速度的单光子脉冲在参量相互作用下在时间上分裂成分离的脉冲。结果，单光子“时间仓纠缠”态的产生与可编程的纠缠容易控制的驱动场强度。本文讨论了用平衡零拍层析法对产生态的非经典特性和非定域性的实验研究。
2006-05-15 quant-ph
Theory of time-bin entangled photons from quantum emitters
本文建立描述量子发射体时间-bin纠缠光子测量的理论，推导对应量子态层析的多时间关联函数，并为纳入损耗与退相干的真实模拟提供基础。
2024-04-24 quant-ph
Generation of Entangled Two-Photons Binomial States in Two Spatially Separate Cavities
提出了一种在两个单模高Q腔中产生纠缠双光子广义二项式态的条件方案。该方案要求两个腔最初在纠缠单光子广义二项式态中制备，并利用两个适当制备的两能级原子在每个腔中的通道。当两个原子离开腔时，最终需要测量它们的基态。我们还简要评价了该方案的实验可行性。
2006-03-30 quant-ph
Frequency Bin Entangled Photons
单色激光泵浦参量下转换晶体产生频率纠缠光子对。我们通过实验研究了这种频率纠缠光子在电信波长（约1550 nm）与纤维光学组件，如电光相位调制器和窄带频率滤波器。我们的方法所依据的理论是通过引入频率仓纠缠的概念来发展的。我们的研究结果表明，相位调制器的地址相干高达11个频率箱，导致干涉图案，可以违反贝尔不等式适合我们的设置超过5个标准偏差。
2010-02-10 quant-ph
Creating single time-bin entangled photon pairs
当单个发射器被具有时间延迟的两个相位相干脉冲激发时，每个脉冲都可以导致光子对的发射，从而产生“时间仓纠缠”状态。双对发射可以通过最初制备处于亚稳态的发射体来避免。我们展示了如何从单独的发射光子可以区分，允许他们使用多光子干涉。讨论了可能的实现。该方法还可以直接产生n光子纠缠态（n>2）。
2004-09-16 quant-ph
Enhanced violation of the Collins-Gisin-Linden-Massar-Popescu inequality with optimized time-bin-entangled ququarts
高维量子纠缠之所以引起人们的关注，是因为它使我们能够执行对噪声具有鲁棒性的量子信息任务。为了检验纠缠量子点的非定域性，基于轨道角动量、时间-能量不确定性和频率仓的量子点，提出并证明了Collins-Gisin-Linden-Massar-Popescu（CGLMP）不等式。在这里，我们报告的时间仓纠缠ququququarts的产生和观察。利用平面光波导技术制作的级联延迟马赫-曾德尔干涉仪实现了CGLMP不等式检验的测量，实现了对时间仓纠缠四夸克态的精确、稳定的测量.此外，我们还通过调制泵浦光的强度，得到了一个优化的纠缠态，利用这个纠缠态，我们可以观察到CGLMP不等式检验的理论最大破坏。结果表明，在最大纠缠态中，我们成功地观测到了违反CGLMP不等式的Bell型参数$S_4 = 2.774 \pm 0.025$，在优化纠缠态中，我们观测到了增强的Bell型参数$S_4 = 2.913 \pm 0.023$.
2016-02-04 quant-ph
Pulsed Sagnac polarization-entangled photon source with a PPKTP crystal at telecom wavelength
我们演示了在Sagnac干涉仪中周期性极化$\mathrm{KTiOPO_4}$（PPKTP）晶体在电信波长下产生的脉冲偏振纠缠光子。由于满足群速度匹配（GVM）条件，光子的本征光谱纯度在800 nm波长附近比先前方案高得多。Sagnac干涉仪和GVM-PPKTP晶体的结合使我们的纠缠源紧凑，稳定，高度纠缠，光谱纯净和超亮。两个超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的探测效率为70%和68%，暗计数小于1 kcps的光子检测。$\left| {ψ^ -} \right\rangle$和$\left| {ψ^ +} \right\rangle$的结晶度分别为0.981 $\pm$ 0.0002和0.980 $\pm$ 0.001。该GVM-PPKTP-Sagnac方案可直接应用于电信波长的量子通信实验，特别是自由空间的量子通信实验。
2014-05-06 quant-ph
Generation of time-bin entangled photons without temporal post-selection
我们报告的实施一个新的干涉计划，允许产生的光子对纠缠的时间-能量自由度。该方案不需要对产生的对进行任何时间后选择，甚至可以用于具有短相干时间的激光器。
2008-05-12 quant-ph
Integrated photonic sources of frequency-bin-encoded multipartite entangled states
本研究提出在集成光子平台中通过频率箱编码生成真多体纠缠态，设计了四光子GHZ态与三光子W态源，预测毫瓦泵浦下硅微环源产生速率约10⁴ Hz，为高维大规模纠缠态生成提供了有前景的方案。
2023-05-02 quant-ph
Direct generation of three-photon polarization entanglement
光的非经典态对于新兴的量子技术具有根本的重要性。到目前为止，所有产生多量子比特纠缠态的光学实验都依赖于结果后选择，这是一个只考虑与所需状态对应的测量结果的过程。这种方法严重限制了所得到的纠缠态的有用性。在这里，我们展示了通过级联两个纠缠下转换过程直接产生偏振纠缠光子三重态。利用高效率的超导纳米线单光子探测器探测三重态，我们可以通过量子态层析成像对其进行全面的表征。我们使用我们的三光子纠缠态来证明预示贝尔态的能力，这是不可能与以前的三光子状态的任务，并通过违反Mermin和Svetlichny不等式测试本地现实主义。这一结果在消除结果后选择约束的纠缠多光子态制备方面取得了重大突破，为光学量子信息处理提供了新的资源。
2014-04-28 quant-ph
Temporal array with superconducting nanowire single-photon detectors for photon-number-resolution
我们提出了一个实验实现的16元素，时间阵列，光子数分辨（PNR）探测器，这是一个多路复用的单光子探测器，分裂输入信号在多个时间仓，和时间仓检测使用两个超导纳米线单光子探测器（SNSPD）。对探测器的PNR能力进行了理论研究，得出的结论是，与单光子探测器相比，在给定相同数量的待测量输入脉冲的情况下，我们的阵列探测器可以分辨出高一个数量级的平均光子数。这一说法是实验验证，我们表明，探测器可以准确地预测光子数之间的$10^{-3}$到$10^{2}$。我们目前的探测器不能进行单次高精度的光子数测量，因为它的有效量子效率是$49\,\%$。使用具有更高量子效率的SNSPD，PNR性能将得到改善，但光子数分辨率仍将受到阵列尺寸的限制。
2020-09-17 quant-ph
Binary optical communication in single-mode and entangled quantum noisy channels
本文研究了单模和纠缠量子噪声信道中的二元光通信。对于单模，我们提出了一个系统的比较直接光电探测和零差检测在现实条件下，即考虑到在传播和检测的信号过程中发生的噪声。然后，我们考虑纠缠信道的基础上的双光束状态的辐射，并表明，与现实的外差检测的错误概率在固定的信道能量相比，单模的情况下，量子效率和噪声参数的值的大范围内减少。
2003-10-06 quant-ph
Time-bin entangled photon pair generation from Si micro-ring resonator
利用连续激光泵浦的7 μm半径硅微环谐振腔，实现了通信波段时间仓纠缠的产生。该谐振腔结构可以增强自发四波混频，导致约90-100 Hz的光子对产生速率，激光泵浦功率低至-3.92 dBm（0.41 mW）。我们成功地观察到了时间仓纠缠，可见度超过92%。此外，通过改变工作温度证明了纠缠光子对的波长可调谐性。
2015-01-23 quant-ph
Femtosecond Time-Bin Entangled Qubits for Quantum Communication
利用超短抽运脉冲在电信波段产生了非简并时间仓纠缠光子对。纠缠是通过执行贝尔类测试的弗兰森型与高达91%的活力。由于时间仓纠缠可以很容易地防止光纤中遇到的退相干，因此该实验为长距离复杂量子通信协议开辟了道路。我们还研究了在激光脉冲中产生多个光子对的情况，并提出了一个简单的工具来量化这种事件发生的概率。
2002-06-10 quant-ph
Multiplexed Single Photons from Deterministically Positioned Nanowire Quantum Dots
固态量子发射器是按需不可区分或纠缠光子的极好来源，并且可以承载长寿命的自旋存储器，这是光子量子信息应用的关键资源。然而，它们的可扩展性仍然是一个突出的挑战。在这里，我们提出了一种可扩展的技术，从多个独立的量子点，在芯片上的光子流复用到一个光纤网络中使用的芯片外。通过将多芯光纤并入共聚焦显微镜中并在空间上将多个焦点（在这种情况下为七个）与确定性定位的纳米线阵列中的量子点匹配来实现多路复用。首先，我们报道了单纳米线量子点在共振双光子激发下双激子-激子级联发射的相干控制。然后，作为原理证明的演示，我们在纳米线阵列上执行并行光谱，以识别两个几乎相同的量子点在不同的位置，随后调谐到与外部磁场共振。然后实现来自这两个量子点的无背景单光子的复用。我们的方法，适用于所有类型的量子发射器，可以很容易地按比例放大到多路复用$>100$量子光源，提供了一个突破性的硬件光子为基础的量子技术。直接应用包括量子通信、量子模拟和量子计算。
2020-05-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph 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
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
Quantum communications with time-bin entangled photons: long distance quantum teleportation and quantum repeaters
使用2公里的标准电信光纤，我们将波长为1310 nm的光子携带的量子比特传送到另一个实验室中波长为1550 nm的光子携带的量子比特。要传送的光子和必要的纠缠光子对在两个不同的非线性晶体中产生。测量的平均保真度为81.2%。我们将讨论如何将其用作没有量子存储器的量子中继器。
2003-01-31 quant-ph
A reconfigurable silicon photonics chip for the generation of frequency bin entangled qudits
集成环形谐振腔中的量子光学微梳产生了多种光谱模式的纠缠光子对，并允许制备高维量子态。理想情况下，这些源应该是可编程的，并具有高生成速率，梳状线紧密间隔，以实现基于电光频率混合的高效量子比特门。虽然这些要求不能全部由单个谐振器设备满足，对于单个谐振器设备，在高生成速率和紧密的仓间隔之间存在权衡，但是有希望的策略是使用多个谐振器，每个谐振器经由自发四波混频在特定的频率仓中生成光子对。基于这种方法，我们提出了一种可编程的硅光子器件的频率仓纠缠量子比特的产生，其中仓间距，量子比特尺寸，和二分量子态可以在芯片上重新配置。使用半径为22 μ m的谐振腔，我们获得了高亮度（MHz/（mW）^2）的每梳线与仓间距为15 GHz，和85%以上的最大纠缠贝尔态的希尔伯特空间维数为16。通过单独寻址每个光谱模式，我们实现了无法使用单个谐振器在片上生成的状态。我们在一组相互无偏的基上测量了最大纠缠的两个量子比特和两个量子比特态的相关矩阵，发现相关性超过98%，并表明该源可以在高维安全通信协议中找到应用。
2023-01-27 quant-ph
Time-bin modulated polarization-entangled biphotons from cavity-enhanced down-conversion
我们在II型相位匹配的双极化KTiOPO_4（PPKTP）晶体中通过腔增强下转换产生了一种新的双光子态。通过引入弱腔内双折射，利用信号光子和闲频光子到达时间的差异，实现了偏振纠缠输出在单重态和三重态之间的调制。这种腔增强的双光子源是光谱明亮，产生的单模光纤耦合符合率为0.7对/秒每mW的泵浦功率每MHz的下变频带宽。这种新颖的双光子特性可用于腔内弱双折射的灵敏测量。
2006-05-10 quant-ph
Versatile shaper-assisted discretization of energy-time entangled photons
我们证明了利用空间光调制器对不同基的量子进行编码，可以将宽带能量-时间纠缠光子的频谱离散化。例如，我们实现了三种不同的离散化方案，即频率箱，时间箱和施密特模式。通过双光子干涉实验，发现了$d=4$维的量子纠缠态违反了$d$维的贝尔不等式.
2014-04-04 quant-ph
Entanglement distribution over metropolitan fiber using an on-chip broadband polarization entangled photon source
Nanjing University（南京大学）
本文利用基于SOI平台的片上宽带硅纳米线双光子偏振纠缠源，在30公里城域光纤上实现了纠缠分发，并观测到CHSH不等式违反27.8个标准差，展示了硅光子技术在量子网络中的可扩展性。
2026-06-23 quant-ph
Fidelity of time-bin entangled multi-photon states from a quantum emitter
我们设计了一个数学框架，用于评估由单个固态量子发射体（如量子点或氮空位中心）产生的多光子纠缠态的保真度。在这种形式主义，我们从理论上研究的作用，存在于真实系统中的不完善的时间箱编码的Greenberger-Horne-Zeilinger和一维集群状态的产生。我们认为这两个基本的限制，如声子诱导的退相的影响，与核自旋浴的相互作用，和二阶排放，以及技术的缺陷，如分支效应，非完美的过滤，和光子损失。在配套文件中，我们考虑了一个特定的物理实现的基础上嵌入在光子晶体波导的量子点发射器，并应用我们的理论形式主义，以评估与当前技术可实现的性能。
2021-03-02 quant-ph
High-concurrence time-bin entangled photon pairs from optimized Bragg-reflection waveguides
半导体布拉格反射波导是一种成熟的关联光子对源，也是集成量子光学器件的候选材料。在这里，我们使用这样的源与优化的非线性准备时间仓纠缠光子在电信波长范围内。通过利用脉冲态制备和高效的自由运行单光子探测，我们在低泵浦功率下驱动我们的源，这导致了强的光子对相关。态的密度矩阵的层析重建显示，我们的源表现出高度的纠缠。我们提取出$88.9\pm 1.8\%$的并发度和$94.2 \pm 0.9\%$关于Bell态的保真度。
2018-04-30 quant-ph
Bell inequality of frequency-bin entangled photon pairs with time-resolved detection
量子纠缠是量子力学最吸引人的特征之一，它描述了量子多方系统的不可分离性。违反贝尔不等式，以排除局域隐变量理论的可能性，通常被用作量子纠缠的有力证据。在以往的基于双光子符合测量的光子纠缠Bell实验中，光子时间波包被探测器完全吸收。也就是说，光子相干时间比探测时间窗口短得多。在这里，我们演示了频率仓纠缠窄带双光子的产生，并首次测试了Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）贝尔不等式|S| <= 2的非局域时间相关与时间分辨检测。我们获得了违反CHSH不等式的最大|S|值2.52+/-0.48。我们的结果将在涉及时频纠缠的量子信息处理中有应用。
2016-10-12 quant-ph
Experimental violation of a d-dimensional Bell inequality using energy-time entangled photons
利用数值优化的测量设置，实验研究了不同纠缠度的2-qubit和2-qutrit纠缠态对CGLMP不等式的破坏。量子比特的编码和操纵的频谱的宽带能量-时间纠缠光子考虑到一个空间光调制器。后者允许将频谱离散化成仓。通过单独控制每个频率点，通过量子态层析验证了最大和非最大纠缠量子态的产生。
2015-02-06 quant-ph
Time-bin entangled photons from a quantum dot
长距离量子通信是量子信息科学的主要目标之一。利用光子量子态中编码的信息，现有的电信光纤网络可以有效地用作传输介质。为了实现这一目标，需要一个强大的纠缠单光子对源。虽然时间仓纠缠提供了所需的鲁棒性，但由于多对贡献，目前使用的参数下转换源具有有限的性能。我们报道了利用III/V族自组装量子点中的双激子-激子级联实现单时间仓纠缠光子对源。我们通过固有的相位稳定干涉技术分析了所产生的光子对，促进了不间断的长积分时间。我们通过对发射的光子进行量子态层析成像证实了纠缠，其保真度为0.69（3），并发度为0.41（6）。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Field test of entanglement swapping over 100-km optical fiber with independent 1-GHz-clock sequential time-bin entangled photon-pair sources
在真实世界中实现与独立源的长距离纠缠交换对未来的量子网络和量子理论的基础研究都具有重要意义。目前，已经实现了几十公里地下光纤的示范。然而，未来的应用需要更长的距离和更复杂的环境进行纠缠交换。我们利用两个独立的1GHz时钟顺序时间仓纠缠光子对源，开发了几个自动稳定控制，并成功地实现了超过100公里的光纤链路，包括盘绕，地下和悬挂光纤纠缠交换的现场测试。我们的结果验证了这种技术在长距离量子网络和许多有趣的量子信息实验中的可行性。
2017-04-13 quant-ph
Implementation of quantum state tomography for time-bin qudits
量子态层析成像（QST）是表征未知量子态的重要工具。最近，QST已经进行了纠缠量子点的基础上的轨道角动量，时间-能量的不确定性，和频率箱。在这里，我们提出了一个QST的时间箱qudits，测量设置的数量与维度$d$线性缩放。利用所提出的方案，我们对一个四维时间仓最大纠缠态进行了16种测量设置的量子ST。我们成功地重建了纠缠量子点的密度矩阵，计算出纠缠态的平均保真度为0.950。
2017-02-13 quant-ph
Generation of time-bin entangled photon pairs using a quantum-dot cavity system
提出了一种利用单量子点中的腔辅助受激拉曼绝热通道（STIRAP）实现时间仓纠缠光子对的确定性固态光源的方案。量子点嵌入半导体腔中，两个时间上分离的输入脉冲的相干叠加与腔模的相互作用导致双光子拉曼跃迁，通过双激子-激子级联产生时间仓纠缠光子对。我们表明，所产生的状态的纠缠可以测量使用三重符合检测，纠缠的程度被量化为干涉的可见性。我们还讨论了纯退相对产生的光子对纠缠的影响。明显的干涉可见度值大于$1/\sqrt{2}$的演示在三重符合测量使用实验可实现的参数，从而表明，所产生的光子是适合的应用与贝尔不等式违反和量子密码学。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Full 3D Quantum Transport Simulation of Atomistic Interface Roughness in Silicon Nanowire FETs
采用基于原子sp3d5s * 紧束缚模型的全三维量子输运模拟器，数值研究了界面粗糙散射（IRS）对硅纳米线场效应晶体管（NWFET）性能的影响.硅和二氧化硅层之间的界面是使用实验得出的自协方差函数（ACVF）在真实空间原子表示中生成的。氧化物层是仿照虚拟晶体近似（VCA）使用虚构的二氧化硅原子。<110>取向的纳米线具有不同的直径和随机产生的表面配置进行了研究。实验观察到的导通电流和阈值电压定量捕获的仿真模型。迁移率降低由于IRS研究通过定性比较的模拟结果与实验结果。
2011-02-03 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph quant-ph
