Dissipative preparation of steady Greenberger-Horne-Zeilinger states for Rydberg atoms with quantum Zeno dynamics
受最近工作的启发[Reiter，Reeb，and Sørensen，Phys. Rev. Lett. { \bf 117}，040501（2016）]，我们提出了一个简化的方案，用于在腔中耗散制备三个里德伯原子的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态。$Z$泵浦是在$Λ$型原子的自发发射和强连续耦合诱导的量子Zeno动力学作用下实现的。同时，在$Z$抽运过程中，耗散Rydberg抽运破坏了状态$|{\rm GHZ}_+\rangle$的稳定性，使$|{\rm GHZ}_-\rangle$成为系统的唯一稳态。与前一种方案相比，该方案大大减少了作用于原子的驱动场数目，并且只需要一个单模腔。对完整主方程的数值模拟表明，在里德伯原子腔系统中，利用目前可实现的参数可以获得高保真度的$\sim98\%$。
2017-12-06 quant-ph
Critical quantum metrology beyond adiabaticity in collectively pumped superradiance
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究集体泵浦超辐射模型在一阶耗散相变附近的临界量子计量学，利用系统非平衡动力学知识，设计基于滞后表征的传感协议，实现超越绝热极限的准备速率下良好灵敏度，呈现类似海森堡标度且对准备速率弱依赖。
2026-07-20 quant-ph
Tailored photon pair preparation relying on full group velocity matching in fibre-based spontaneous four wave mixing
我们研究光子对产生通过标量自发四波混频在单模光纤和频率简并泵，我们集中在源的几何形状，满足全群速度匹配（GVM），即在泵，信号和空闲传播在相同的群速度。我们讨论了两个实验技术，允许实现完整的GVM，并讨论由此产生的双光子态的属性。特别是，我们表明，全GVM可以导致源接近相位匹配不受色散的约束，因此具有非常大的带宽。我们还讨论了近可因子态的产生作为全GVM的一个应用。
2008-10-08 quant-ph
Measurement-based state preparation of Kerr parametric oscillators
克尔参量振荡器在量子信息处理和量子模拟中的应用越来越受到人们的关注。KPO作为量子比特使用时，其态的制备和测量是典型的要求。先前提出的用于KPO的状态准备的方法利用泵浦场或辅助驱动场的调制。我们研究了基于零差检测的KPO的随机状态准备，该方法不需要调制泵浦场也不需要辅助驱动场，因此可以排除这些场控制中可能存在的不完美性的不必要影响。我们定量地表明，检测数据，如果平均在适当的时间，以减少测量噪声的影响，有很强的相关性与KPO的状态，因此可以用来估计的KPO（随机状态准备）的状态。我们研究的成功概率的状态估计考虑到测量噪声和位翻转的影响。此外，平均时间的适当范围，以实现一个高的成功概率得到通过开发二项式相干态模型，它描述了零差检测下的KPO的随机动力学。
2022-08-09 quant-ph
Ultra-broadband photon pair preparation by spontaneous four wave mixing in dispersion-engineered optical fiber
研究了单模光纤中自发四波混频过程中产生的光子对的光谱特性。我们的分析假设窄带泵，这是允许的频率退化或非退化。在此基础上，我们推导出保证超宽带光子对产生的泵浦频率和光纤色散参数的条件。这种光子对的特征在于：i）非常大程度的纠缠，以及ii）信号光子和空闲光子之间非常高程度的时间同步。通过数值计算，我们发现，使用光子晶体光纤（PCF）有利于实现超宽带光子对产生的条件，特别是，发射发生的光谱区域可以通过适当选择的PCF参数进行调整，以满足特定的需求。此外，我们提出了一种新的量子干涉效应，从不可区分的途径产生相同的结果，这可能会发生在泵浦SFWM源与多个谱线。
2008-10-08 quant-ph
Remote preparation of single photon vortex thermal states
在自发参量下转换中产生的光子对在其包括轨道角动量在内的横向空间自由度上自然纠缠。用零阶高斯模式泵浦非线性晶体产生具有相等轨道角动量和相反符号的量子相关信号光子和闲频光子。对其中一个光子进行的测量可以远程准备另一个光子的状态。我们从量子热力学的潜在应用的角度研究了该系统中的远程态制备。
2020-01-22 quant-ph
Preparation of Schrödinger cat quantum state using parametric down-conversion interaction
本研究针对量子光学中薛定谔猫态的制备需求，提出一种基于简并参量下转换与泵浦模式光子数预示测量的亮多光子薛定谔猫态条件生成新方法，且该方法原则上可通过现有高Q光学微谐振器实现。
2025-05-22 quant-ph
Constant-depth adaptive preparation of Dicke and symmetric states
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）
本研究提出精确常深度自适应协议，可制备任意Dicke态及对称态，通过均匀子集叠加态等基础模块实现，辅助量子比特开销为多项式级，并行重复可指数抑制失败概率。
2026-08-04 quant-ph
Entanglement preparation using symmetric multiports
研究了由两个对称多端口组成的多路干涉仪产生的纠缠，其中第一个端口的输出端被施加相移。特别注意的情况下，我们有一个单光子进入干涉仪。对于这种情况，我们推导出一个简单的条件，描述了可以产生的纠缠类型。然后，我们展示了如何使用单光子情况下的结果来确定什么样的多光子纠缠态可以使用干涉仪准备。
2010-10-12 quant-ph
Informationally symmetrical Bell state preparation and measurement
贝尔态测量在光子量子信息处理中起着至关重要的作用。标准的线性光学BSM基于Hong-Ou-Mandel干涉，其中两个光子在分束器（BS）处相遇并干涉。然而，广义的双光子干涉不是基于光子-光子相互作用，而是基于双光子几率幅之间的干涉。因此，可以在BS处不干扰光子的情况下实现BSM。在这里，我们研究了一个线性光学BSM方案，它不需要在BS的双光子重叠。通过释放双光子共存条件，它可以被对称地分为两部分。对称可分的属性表明在没有第三方的情况下，远程方之间的信息对称BSM。我们还提出，我们的BSM方案可以用于远程各方之间的贝尔状态准备没有第三方。由于我们的BSM方案可以很容易地扩展到多光子，它可以用于各种量子通信应用。
2018-05-29 quant-ph
Protecting dissipative quantum state preparation via dynamical decoupling
我们表明，耗散量子态的制备过程可以防止量子比特退相交错的状态准备控制与动态解耦（DD）控制组成的一系列短$π$脉冲。这种非均匀展宽可以抑制到脉冲间隔的二阶量级，保护效率几乎与脉冲序列无关，而由脉冲间的平均间隔决定。的DD保护数值测试，发现是有效的对非均匀退相两个示例性的耗散状态准备计划，使用集体泵浦，以实现多体单线态和线性集群状态分别。数值模拟还表明，状态准备可以有效地保护$π$脉冲与完全随机的到达时间。我们的结果使得这些态制备方案在非均匀加宽系统中的应用成为可能。以半经典描述的高斯噪声为例，讨论了态准备对动态噪声的DD保护。
2013-03-12 quant-ph
Quantum-dot single photon source performance with off-resonant pulse preparation schemes
University of Ottawa（渥太华大学）；Nexus for Quantum Technologies Institute, University of Ottawa（渥太华大学量子技术研究所）；Queen’s University（女王大学）
研究比较三种非共振量子点方案，评估其单光子源关键指标，发现非共振脉冲在避免光谱重叠时能提高效率，但需注意脉冲参数稳定性对性能的影响。
2025-10-31 quant-ph
High fidelity state preparation and measurement of ion hyperfine qubits with I > 1/2
我们提出了一种使用核自旋高于$I = 1/2$的俘获离子超精细量子位实现高保真状态制备和测量（SPAM）的方法。这些高自旋核同位素的基态不能提供简单的频率选择态制备方案。我们绕过这个限制，频闪驱动强和弱的过渡，混合快速光泵使用偶极跃迁和窄微波或光四极跃迁。我们用$I=3/2$同位素$^{137}\mbox{Ba}^+$证明了这种方法，以实现$\left(9.0 \pm 1.3\right) \times 10^{-5}$（$-40.5 \pm 0.6$ dB）的SPAM保真度，从而促进了具有有利波长和质量的更广泛离子同位素的使用。
2022-05-04 quant-ph
Classical non-Gaussian state preparation through squeezing in an opto-electromechanical resonator
我们演示了一个强相互作用的光机电系统的压缩使用参数驱动。通过在两倍于谐振频率的泵相位上采用实时反馈，热机械噪声被压缩超过3dB不稳定性极限。令人惊讶的是，这种方法也可以用来产生高度非线性状态。我们表明，使用参数驱动与反馈，经典的数字和猫一样的国家可以准备。这提出了一个有价值的电光机械状态准备协议，可扩展到量子制度。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dissipative preparation of fractional Chern insulators
我们报告的数值精确模拟的耗散动力学的量子主方程，功能分数量子霍尔态作为唯一的稳定状态。特别是，对于范式的霍夫施塔特模型，我们展示了如何Laughlin状态可以很好的近似准备在一个耗散的方式从任意的初始状态，通过简单地泵强相互作用玻色子到相应的单粒子谱的最低陈带。虽然纯（拓扑简并）稳态仅达到低通量限制或扩展的跳跃范围，我们观察到一定的鲁棒性与分数量子霍尔态实验良好控制的通量密度的稳定状态的重叠。这可能被视为朝着解决在量子模拟器中制备强相关拓扑相的长期挑战迈出的令人鼓舞的一步。
2021-11-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Preparation and Determination of Spin-Polarized States in Multi-Zeeman-sublevel Atoms
我们提出了一种简单的方法来制备和确定多塞曼子能级原子的内部量子态。通过选择合适的耦合和抽运激光束，可以很容易地制备出所需的高纯度塞曼子能级原子或任意选择的基态布居分布原子。这种制备的原子态的布居分布或态纯度可以通过使用弱的、圆偏振的探测光束来确定，这是由于不同塞曼子能级之间的跃迁强度的差异。在多塞曼子能级原子中制备定义明确的内量子态（或自旋极化量子态工程），对于证明多能级原子系统在量子信息处理中的许多有趣效应具有重要意义。
2006-11-16 quant-ph
Quantum state engineering with twisted photons via adaptive shaping of the pump beam
高维纠缠是量子通信的一种宝贵资源，在轨道角动量上纠缠的光子对通常用于编码高维量子态。然而，制备任意维最大纠缠态的方法仍然缺乏，目前使用的方法基本上依赖于过滤和纠缠浓度。在这里，我们实验实现了一种方法，用于产生高维最大纠缠的OAM状态的光子对，不需要任何这些程序。此外，准备状态被限制到指定维度的子空间，因此需要最少的后选择。
2018-07-25 physics.optics quant-ph
Near-symmetric multiport beam splitting for high-NOON state preparation on nonlocal metasurface
研究提出利用单个非局域相位梯度超表面（NPGM）构建近对称多端口分束器，通过多光子干涉高效制备高光子NOON态，在片上量子光子学和量子精密测量中具有应用潜力。
2024-08-26 quant-ph
Realization of a Quantum Topological Photon Pump
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland, College Park（联合量子研究所，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学帕克分校）；Boston University（波士顿大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Maryland Quantum Materials Center, Department of Physics, University of Maryland, College Park（马里兰量子材料中心，物理学系，马里兰大学帕克分校）
研究实现了量子拓扑光子泵，利用transmon量子比特耦合微波腔完成实验，首次观测到该泵在量子区域从真空态泵浦出约7个光子并产生非经典腔态。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Programmable Heisenberg-limit sensor from a nonlinear quantum energy pump
California State University, Northridge（北岭加州州立大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
该研究提出基于非线性量子能量泵的可编程海森堡极限玻色量子传感器，构建最优传感协议并通过数值模拟验证其鲁棒性，实现多参数信号的高精度计量。
2026-08-12 quant-ph
Coherent generation of the complete high-dimensional Bell basis by adaptive pump modulation
Bell基是一组最大纠缠的双光子态，是实现量子信息处理的重要前提，许多量子应用都需要对高维Bell基进行操作。虽然贝尔态可以通过使用巧妙的单光子量子门来创建，但它在更高维度上的实现复杂性显着增加。在这里，我们提出了一个精心设计的方法来表明，自适应泵浦调制使贝尔基在任意维希尔伯特空间的有效准备。实验上产生了一组完整的四维轨道角动量Bell态，得到了高的量子纠缠度。我们的策略可以简单地推广到制备更复杂形式的量子态，甚至利用其他物理自由度。此外，它可以促进在各种量子协议中使用高维纠缠，特别是那些需要量子密集编码的协议。
2020-05-31 quant-ph
Quantum theory of preparation and measurement
量子力学的概率解释的传统假设在准备和测量上是不对称的，使得追溯依赖于使用贝叶斯定理的推理。在这里，提出了一个更基本的对称假设，从预测和追溯概率立即出现，即使在测量设备比通常考虑的更一般的参与。结果表明，新公设与传统公设是完全一致的。
2002-07-30 quant-ph
Fault-Tolerant Dissipative Preparation of Atomic Quantum Registers with Fermions
我们提出了一个容错加载方案，以产生一个阵列的费米子在光晶格的高保真度所需的应用程序中的量子信息处理和建模的强相关系统。费米子的冷库扮演着双重角色，作为通过拉曼过程加载到晶格中的原子的来源，以及作为晶格原子的共振冷却的热浴。原子最初在每个晶格位置被转移到激发运动态，然后衰变到运动基态，在库中产生粒子-空穴对。转移到基态运动能级的原子不再耦合回库，并且运动基态中的双占据位点被泡利阻塞阻止。该方案与光抽运有很强的概念联系，并且可以扩展到加载原子的高保真图案。
2005-02-25 quant-ph
Deterministic Preparation of Dicke States
迪克状态$|D_k^n\rangle$是所有$n$量子比特状态与汉明权重$k$的等权重叠加（即，长度为$n$的所有字符串在二进制字母表上恰好具有$k$ 1）。迪克态是一类重要的纠缠量子态，其尤其用作组合优化量子算法的起始态。我们提出了一种制备Dicke态的确定性量子算法。作为量子线路实现，我们的方案使用$O(kn)$门，具有深度$O(n)$，并且不需要辅助量子位。我们的方法的电感性质允许线性深度准备任意对称纯态和-在反向使用-产生一个quasilinear-depth电路有效压缩的量子信息的形式对称纯态，改善现有的工作需要二次深度。所有这些属性甚至适用于线性最近邻架构。
2019-04-15 cs.DS quant-ph
Robust Preparation of Many-body Ground States in Jaynes-Cummings Lattices
Jaynes-Cummings（JC）晶格中的强关联极化激元在整数填充下可以在Mott绝缘相和超流相之间发生量子相变。观察到这种相变的前提是将极化激元激发泵浦到JC晶格中并将它们准备到适当的基态。尽管之前的努力，它仍然是具有挑战性的，以高精度生成多体状态。在这里，我们提出了一种方法的鲁棒制备多体基态的极化激元在有限大小的JC晶格优化的非线性斜坡。我们应用Landau-Zener型的估计，这个有限大小的系统，并推导出最佳的斜坡指数选定的斜坡轨迹，这可以大大提高准备状态的保真度。通过数值模拟，我们表明，通过选择一个适当的斜坡轨迹，在这种方法中的保真度可以保持接近统一的几乎在整个参数空间。该方法对量子模拟器中的高保真态制备具有重要的指导意义，对量子模拟在实际器件中的实现具有重要的意义。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-Color Pump-Probe Measurement of Photonic Quantum Correlations Mediated by a Single Phonon
我们提出并证明了一种通用的技术，使用双色泵浦-探测拉曼散射和光谱分辨，时间相关光子计数来测量单声子Fock态的寿命。在脉冲激光激发下，通过对单个Stokes光子的投影测量，概率地制备了$n=1$声子Fock态。由第二个时间延迟的激光脉冲产生的反斯托克斯光子的探测探测声子人口亚皮秒的时间分辨率。我们观察到强烈的非经典斯托克斯-反斯托克斯关联，其衰减映射的单声子动力学。我们的方案可以适用于任何拉曼活性振动模式。通过对双模纠缠振动态的制备和探测，可以对该方法进行改进，从而测量$n \geq 1$ Fock态的寿命或声子量子相干性。
2018-05-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Global Variational Quantum Circuits for Arbitrary Symmetric State Preparation
本文提出一种由全局单轴扭转和全局旋转组成的变分电路，无需局部寻址或辅助比特即可高效制备任意对称态，在2N/3步内实现，并演示了制备大尺寸Dicke态及量子纠错码字的高保真度方案。
2025-06-21 physics.atom-ph quant-ph
Preparation of a Bell state in an analogue device hosting the transverse-field Ising model
Qilimanjaro Quantum Tech（奇力马尼霍量子科技）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
该研究提出一种在横向场伊辛模型模拟器件中仅通过直接控制哈密顿量项制备单重态贝尔态的协议，利用绝热插值和共振布居转移两步实现，在约100纳秒内达到与门基方案相当的保真度，并具鲁棒性。
2026-09-09 quant-ph
Statistical intrusion detection and eavesdropping in quantum channels with coupling: Multiple-preparation and single-preparation methods
经典（即非量子）通信包括具有多输入多输出（MIMO）信道的配置。一些相关的信号处理任务以对称的方式考虑这些通道，即通过将相同的角色分配给所有通道输入，并且类似地分配给所有通道输出。这些任务特别包括与源分离紧密相关的信道识别/估计和信道均衡。它们最具挑战性的版本是盲版本，即当接收器（几乎）没有关于发射信号的先验知识时。其他信号处理任务以非对称方式考虑经典通信信道。这尤其包括当数据由ESTUDIO 1通过主信道发送到接收器1，并且“入侵者”（包括接收器2）干扰该信道以便提取信息，从而执行所谓的窃听，而接收器1可能旨在检测该入侵时的情况。上述处理任务的一部分已经扩展到量子信道，包括在其输入和输出处具有若干量子比特（qubit）的那些。对于这样的量子信道，除了以前报道的对称情况下的工作，我们在这里解决非对称（盲和非盲）的，重点是入侵检测和有关窃听的其他意见。为了发展基本概念，我们首先考虑将具有交换耦合的通道作为玩具模型。我们特别使用的一般量子信息处理框架，我们最近开发的，得到新的有吸引力的入侵检测方法的基础上，一个单一的准备每个状态。最后，我们讨论了如何提出的方法可能会被扩展，超出这里分析的特定类别的通道。
2021-06-17 quant-ph
Generation of heralded vector-polarized single photons in remotely controlled topological classes
该研究利用电压控制q-plate器件和SPDC源，实现了预报式单光子非均匀偏振态的制备与控制，并展示了泵浦光到单光子的强度、相位及矢量偏振结构的完整传递，以及对单光子拓扑类的非局域控制。
2024-02-16 physics.optics quant-ph
Optomechanically-Induced Transparency in partiy-time-symmetric microresonators
光机械诱导透明性（OMIT）和相关的光减慢为在纳米级器件中存储光子提供了基础。在这里，我们研究OMIT在奇偶时间（PT）对称微谐振器具有可调增益损耗比。该系统的特点是反向的，非放大的透明度，即，一个倒置的省略。当增益损耗比变化时，系统呈现出从PT对称相到破PT对称相的过渡。这种PT-相变导致泵浦反转和传输速率的增益依赖性。此外，我们表明，通过调整泵浦功率在一个固定的增益-损耗比，或增益-损耗比在一个固定的泵浦功率，可以从慢光切换到快光，反之亦然。这些发现为使用纳米制造的声子器件控制光传播提供了新的工具。
2015-03-30 physics.optics quant-ph
Dynamic compensation for pump-induced frequency shift in Kerr-cat qubit initialization
针对Kerr-cat量子比特初始化中泵浦诱导频移问题，提出动态补偿方法，利用非线性工程三环SQUID器件将初始化保真度从57%提升至78%，预计可达91%，推进容错量子计算实现。
2024-10-10 quant-ph
Unlocking Heisenberg Sensitivity with Sequential Weak Measurement Preparation
本研究提出基于中心自旋序列测量的态制备协议，可无需非线性相互作用生成高度纠缠自旋态，其计量灵敏度超标准量子极限、对称耦合下达海森堡极限，为现有实验条件下的量子增强计量提供新路径。
2025-01-03 quant-ph
Tunable optical second-order sideband effects in a parity-time symmetric optomechanical system
从理论上研究了由被动腔和主动腔组成的光学宇称时间（PT）对称系统中的光学二阶边带产生（OSSG）。结果表明，在异常点附近，不仅蓝光探测器-泵浦失谐共振情况下，而且红光探测器-泵浦失谐共振情况下，光开关光开关的效率都有明显的提高。利用实验可得的参数，我们研究了原子系综对OSSG效率的影响。数值计算结果表明，OSSG的效率比一阶边带高出30%，这很容易通过同时调制原子与腔的耦合强度和失谐量来实现。此外，OSSG的效率也可以通过泵浦功率有效地调节，并且当泵浦功率足够强时，效率是鲁棒的。该研究对调制非线性光学特性和控制光传输具有一定的指导意义，有望在光通信领域得到进一步的应用。
2020-01-08 physics.optics quant-ph
Heralded single phonon preparation, storage and readout in cavity optomechanics
我们从理论上分析了如何利用机械振子与光腔场之间的辐射压耦合以预示的方式产生机械运动的单量子（Fock态），并按需释放存储的激发作为单光子。从接近其基态的振荡器开始，激光泵浦上运动边带导致动态反作用放大和相关光子-声子对的产生。因此，一个斯托克斯光子的探测将宏观振荡器投射到单声子福克态。这种机械状态的非经典性质可以通过在下边带上应用读出激光（即光学冷却）以将声子状态映射到光子模式，以及通过对反斯托克斯光子进行自相关测量来证明。我们讨论了我们的建议的相关性，为未来的腔光学力学作为一种使量子技术。
2014-03-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum state preparation of spin eigenstates including the Dicke states with generalized all-coupled interaction in a spintronic quantum computing architecture
利用多体纠缠作为各种量子信息处理任务的资源已经有了广泛的发展。本文主要研究了任意自旋本征态的制备，这些本征态的子集包含了重要的纠缠源，如Dicke态以及其他一些难以制备的亚辐射态。利用这些状态的对称性，我们考虑每对量子比特之间的均匀成对交换耦合。从给定自旋本征态与单个量子比特态的乘积态开始，可以使用简单的时间演化来制备另一个自旋本征态。这种扩展铺平了一个确定性的方法来准备任意的Dicke状态的线性步骤。我们讨论了在此成本建立在以前的工作W状态确定性准备对数电路深度的改进。改进的算法需要多次迭代将自旋角动量泵入系统，类似于Grover搜索中的振幅放大。作为一个用例来演示所提出的方案，我们选择了一个系统的非相互作用的静态自旋量子连接到一个铁磁水库。从储存器中出现的飞行量子位连续地与静态量子位局部相互作用，介导所有对之间的间接交换相互作用。
2020-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Robustness of the quantum Mpemba effect against state-preparation errors
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
研究分析了量子迈珀马效应在存在初始态制备误差时的鲁棒性，发现开放系统动力学模型对噪声敏感，而U(1)对称随机幺正电路的对称性恢复具有鲁棒性，误差反而能增强效应。
2026-04-13 quant-ph
Fidelity of remote state preparation can be enhanced by local operation
远程态制备（Remote State Preparation，RSP）是一种量子信息协议，它允许在一个预先共享的非经典资源态和一个经典信道的帮助下，在一个遥远的位置制备一个量子态。成功完成此任务的效率可以通过资源状态的RSP-fidelity来表示。在本文中，我们研究的影响，通过施加一定的本地操作的资源状态上的RSP-fidelity。我们证明了对任何单位局部操作，RSP保真度都不会增加。然而，对于非单位的本地操作，如本地振幅阻尼信道，我们发现，一些资源状态可以被增强，以增加的RSP保真度。给出了对称局部幅度阻尼信道增强贝尔对角资源状态的最佳参数。此外，我们还证明了在局域退相干的情况下，响应面保真度会突然变化甚至瞬间消失。
2013-04-01 quant-ph
Non-Gaussian and Gottesman-Kitaev-Preskill state preparation by photon catalysis
连续变量量子计算（CVQC）是迄今为止最具可扩展性的QC实现，但需要非高斯资源来允许指数加速和量子校正，使用Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）状态等错误编码。然而，GKP状态生成仍然是一个实验性的挑战。我们从理论上证明了光子催化，相干态与单光子态的干涉，然后是光子数分辨探测，是非高斯量子态工程的一个强大的使能者，例如精确位移的单光子态和压缩真空（SSV）的$M$对称叠加，包括压缩猫态（$M=2$）。通过包括基于光子计数的状态育种，我们展示了扩大SSV状态和产生GKP状态的潜力。
2019-11-17 quant-ph
State preparation of AGP on a quantum computer without number projection
本文提出一种在量子计算机上确定性、多项式代价制备 AGP/ESP 态的算法，无需粒子数对称性破缺与恢复，并揭示其可由解纠缠幺正配对耦合簇与 Jastrow 层实现。
2023-04-10 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Adiabatic preparation of entangled, magnetically ordered states with cold bosons in optical lattices
分析了一种在光晶格中制备双组分玻色子原子磁有序态的方案。我们计算绝热和优化的时间相关斜坡期间的动力学，以产生有效自旋哈密顿量的基态，并确定实际实验系统的大小和时间尺度的退相干的鲁棒性。在有效自旋1/2和自旋1模型中，在相变点附近的斜坡参数产生纠缠自旋对称态，其在量子增强测量中具有潜在的未来应用。通过计算最终态的量子费舍尔信息来量化这些态的制备及其对退相干的鲁棒性。我们确定，有用的纠缠的产生一般应该是更强大的加热比它将暗示的状态保真度，与相应的实际应用的影响。
2020-08-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
The Phenomenological Preparation - Registration Arrow of Time and its Semigroup Representation in the RHS Quantum Theory
量子力学的观测概率具有时间不对称性，这是基于一个公理，即一个状态必须在一个可观测量可以被测量之前准备好。虽然希尔伯特空间量子理论不能包含这个时间箭头，但量子力学的Rigged Hilbert空间（RHS）公式提供了一个时间对称和时间不对称的量子物理学理论。
2000-01-19 math-ph math.MP quant-ph
Collective-State Preparation in a Subwavelength Triangular Trimer Using SUPER Excitation
Institut für Theoretische Physik, Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学理论物理研究所）
研究利用SUPER激发在亚波长三角形三聚体中制备集体态，通过定制超短脉冲数值研究集体目标态选择性制备，发现态选择性和制备效率与发射体间距有关，该技术对位置缺陷和频率不均匀性有鲁棒性，为相关领域提供探测途径。
2026-09-28 physics.optics quant-ph
Preparation and coherent manipulation of pure quantum states of a single molecular ion
原子和原子离子的激光冷却和捕获已经导致了许多进步，包括对物质的奇异相的观察、精密传感器和最先进的原子钟的发展。分子中相同水平的控制也可能导致深刻的发展，例如受控化学反应和基础理论的灵敏探针，但分子中的振动和旋转自由度对控制其量子力学状态构成了巨大的挑战。在这里，我们使用量子逻辑光谱（QLS）的制备和无损检测的分子离子的量子力学状态。我们开发了一种通用的技术，使光泵浦和制备的分子到一个纯粹的初始状态。这允许在单个离子（这里是CaH+）中观察高分辨率光谱和相干现象，如拉比跳跃和拉姆齐条纹。该协议需要一个单一的，远离共振激光器，这不是特定的分子，使许多其他分子离子，包括多原子物种，可以用相同的方法在同一设备中通过改变分子源处理。与离子阱提供的长询问时间相结合，可以以前所未有的控制和精度研究宽范围的分子离子，这代表了向拟议应用（例如精密分子光谱学、基础物理学的严格测试、量子计算和分子动力学的精密控制）迈出的关键一步。
2017-02-25 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Detecting a true quantum pump effect
尽管量子泵浦是一个非常有前途的领域，但不幸的是，它还没有被明确的实验检测到。原因是在实验中整流效应掩盖了泵浦电流。检测它的一种更好的已知方法是通过使用整流和泵浦电流的磁场对称特性。整流电流相对于磁场反转对称，而泵浦电流相对于场反转不具有任何明确的对称性。这一特点已被利用在最近的一些作品。在这项工作中，我们超越了这个磁场对称性，并提供了例子，其中的性质或幅度的泵和整流电流是完全相反的，使两者之间的有效区分。
2006-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Frustration-Free Control and Absorbing-State Transport in Entangled State Preparation
Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Universität zu Köln（科隆大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
研究无矛盾控制协议，通过最小本地单元操作实现高纠缠目标态制备，揭示非局域电荷输运对收敛时间的影响。
2025-10-28 quant-ph
Interference induced preparation of spinpolarized electrons in a three-terminal quantum ring
本文给出了一维单输入双输出介观环中自旋轨道相互作用下自旋相关量子输运问题的精确解析解。我们证明，对于适当的参数，在环中的空间干涉导致的行为类似的斯特恩-格拉赫装置：不同的自旋极化可以实现在两个输出通道从原来完全非极化的传入自旋状态。它示出，这需要一个适当的干扰状态，携带相反方向的电流。我们发现，自旋极化是可能的几种几何形状，包括当设备是不对称的情况下，相对于传入的铅。一个明确的连接之间建立的斯特恩-格拉赫类属性的设备和相关的Aharonov-Casher阶段的环路几何形状。
2006-12-21 quant-ph
Fast Bosonic Control via Multiphoton Qubit-Oscillator Interactions
Institute for Quantum Computing, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo（滑铁卢大学物理与天文学系）；Red Blue Quantum Inc.（红蓝量子有限公司）；Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology（国立情报学研究所先进ICT研究所）；Research Institute for Science and Technology, Tokyo University of Science（东京科学大学理创研）；Department of Physics, The University of Tokyo（东京大学物理学系）
本研究通过多光子量子比特-振子相互作用实现高效玻色子态制备，提升超导量子计算的纠错性能。
2026-09-15 quant-ph
Gate-Based Quantum Simulation of Finite-Temperature Open-System Dynamics: A Post-Processing Reconstruction Approach for Collision Models
Faculty of Engineering, University of Yamanashi（山梨大学工学部）
本文提出一种后处理重构方法，利用纯辅助量子比特模拟有限温度开放系统动力学，避免热态制备开销，适用于$U(1)$对称碰撞模型，可重用数据于不同温度。
2026-10-06 quant-ph
Highlighting the mechanism of the quantum speedup by time-symmetric and relational quantum mechanics
鲍勃把球藏在四个抽屉中的一个里。爱丽丝要找到它。通常她要打开三个抽屉，数量上只有一个。这种量子加速的根本原因尚不清楚。量子算法的通常表示仅限于解决问题的过程。我们把它扩展到设置问题的过程。带球的抽屉的数量变成准备测量的随机结果的么正变换。这种扩展的时间对称表示引入了关系量子力学。它是关于鲍勃和任何外部观察者的，而不是关于爱丽丝的。在她打开任何抽屉之前，它会告诉她放球的抽屉的号码。对于爱丽丝来说，由于准备测量而产生的量子态的投影应该在她的搜索结束时被延迟;在搜索的输入状态中，抽屉号对鲍勃是确定的，对爱丽丝是不确定的。我们表明，在数学上，可以归因于任何部分的选择的随机结果的准备测量的最终爱丽丝的测量。它的一半说明了本算法的加速比。这将输入状态投射到Alice的低熵状态上，在该状态下，她预先知道有球的抽屉的数量的一半。量子算法是对历史的求和，在每个历史中，爱丽丝事先知道球在一对抽屉里，并通过打开其中一个抽屉来定位它。在所研究的量子算法的样本中，最终测量选择的初始测量的随机结果的一部分是一半或略高于它。相反，给定一个Oracle问题，它是一半的假设总是对应于现有的量子算法，并给出了最佳算法所需的Oracle查询的数量级。
2015-08-19 quant-ph
Optoacoustic entanglement in a continuous Brillouin-active solid state system
本文提出在连续布里渊有源固态波导中利用光泵浦脉冲激发斯托克斯过程，产生抗热涨落的光子-声子纠缠，并设计双泵浦同时探测方案实现读出，且无需预先制备声子基态。
2024-01-19 quant-ph
Phase-control of directed diffusion in a symmetric optical lattice
我们证明了对称周期势中的定向扩散现象。这已经实现了一维耗散光晶格中的冷原子。光抽运的随机过程导致原子通过周期性结构的扩散动力学，而通过相位调制晶格光束之一来施加打破系统的时间对称性的零平均力。由于系统的时间对称性被打破，原子被设置为定向运动。
2003-09-29 quant-ph
PT-symmetric quantum oscillator in an optical cavity
具有宇称-时间（$\mathcal{PT}$）对称性的量子谐振子是由普通的（厄米特）量子谐振子通过空间坐标的虚位移而得到的，它为研究Escherfest定理的非厄米特推广提供了一个重要且精确可解的模型.在这里，它表明，在离轴纵向泵浦光谐振腔中的横向光动力学可以模拟一个$\mathcal{PT}$对称的量子谐振子，提供了一个实验上可访问的系统来研究非厄米相干态的传播。
2016-08-31 physics.optics quant-ph
On Optimal Measurement-State Preparation via Geometric Transport of the Squeezing Ellipse
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）
该研究提出一种几何框架，通过控制压缩椭圆取向的演化，将初始未对准的压缩输入转换为SU(2)对称系统中的测量最优态，其旋转由轨迹立体角决定，可应用于偏振压缩光等物理平台。
2026-11-04 physics.app-ph physics.optics quant-ph
