Entangling unstable optically active matter qubits
在分布式量子计算中,由单个或几个量子比特组成的小型设备可以联网在一起,以实现可扩展的机器。通常,在每个节点上都有一个光学上活跃的活性物质量子比特,这样光子就被用来实现远程纠缠。然而,在许多系统中,光学活性状态是不稳定的或定义不好的。我们报告了一个即使在严重不稳定的情况下也能实现高保真纠缠操作的方案。该协议利用光学激发态的存在进行相位采集,而无需实际激发这些状态;它在有或没有腔的情况下起作用,并且不需要数分辨检测器。
2010-10-08 quant-ph
Demonstration of a simple entangling optical gate and its use in Bell-state analysis
我们展示了一种新的架构的光学纠缠门,这是显着比以前的实现简单,使用部分偏振分束器,使只有一个单一的光学模式匹配条件是必需的。我们演示了操作的控制Z门在连续波和脉冲制度的操作,充分表征它在每种情况下使用量子过程层析成像。我们还展示了一个完全解决的,非确定性的光学贝尔状态分析仪的基础上,这个受控的Z门。这种新的架构非常适合于光学门的引导光学实现。
2005-09-29 quant-ph
Optical generation of hybrid entangled state via entangling single-photon-added coherent state
提出了一种实现单光子附加相干态(SPACS)纠缠的可行方案,并指出除了Sanders纠缠相干态外,SPACS纠缠还导致了量子Fock态和经典相干态的新的混合纠缠形式.探讨了两种混合纠缠态的本质区别。这种HES以一种自然的方式在离散变量和连续变量纠缠之间提供了一种新的联系。
2005-11-10 quant-ph
Entangling identical bosons in optical tweezers via exchange interaction
我们首先设计了一个方案,通过光镊捕获的原子量子比特对之间的受控碰撞来实现通用纠缠门。其次,我们提出了一个修改方案,允许通过选择性激发原子贝尔对的准备,适合于不需要通用性的量子信息处理应用。这两个计划是由相同的复合粒子的固有对称性,最初提出的Hayes等人。我们的计划提供了一种技术,用于产生加权图状态,纠缠资源的量子通信,和一个有前途的方法来执行一个“无漏洞”贝尔测试在一个实验室。
2007-12-15 quant-ph
Entangling continuous variables with a qubit array
我们证明了嵌入波导中的量子比特阵列可以发射纠缠的微波光子束对。从零差检测这些输出光束获得的求积形成类似于EPR实验的一对相关连续变量。光子对由量子比特阵列中的类等离子体集体激发的衰变产生。产生的光束的最大强度仅受发射器的数量限制。我们计算了激发到连续光子态和单模腔中的衰减率。我们还确定了频率的拉比样振荡所造成的失谐。
2019-03-14 quant-ph
Effects of frequency correlation in linear optical entangling gate operated with independent photons
独立光子在分束器表面的玻色-爱因斯坦聚结是允许建立线性光学量子门的物理过程。当不同的参数下转换事件被用作一个独立的光子源时,可分辨性从每个光子与其孪生子的能量相关性产生。我们发现,增加泵浦带宽可能有助于提高非经典干涉的可见性,并达到接近完美的不可分辨性的水平。PACS:03.67.Mn,42.65.Lm,42.50. St.
2007-10-18 quant-ph
Entangling the optical frequency comb: simultaneous generation of multiple 2x2 and 2x3 continuous-variable cluster states in a single optical parametric oscillator
我们报告我们的研究工作,以产生大规模的多体光模纠缠使用尽可能少的物理资源。我们之前已经证明,在一个包含适当设计的二阶非线性光学介质的光学谐振腔中,最多可以获得O(N^2)场泵浦的团簇和GHZ型N-体连续变量纠缠。在本文中,我们表明,这样的谐振腔的频率梳可以纠缠成任意数量的独立的2x2和2x 3连续可变的集群状态由一个单一的光参量振荡器由几个光学模式泵浦。
2010-10-25 quant-ph
Squeezing and entangling nuclear spins in helium 3
我们提出了一个利用亚稳交换碰撞将光场模的压缩或纠缠转移到$^3$ He集体基态核自旋的现实模型。详细讨论了获得良好量子态转移效率的条件,并研究了光学读出核自旋态的可能性。
2006-01-09 quant-ph
Entangling remote nuclear spins linked by a chromophore
分子纳米结构可能构成未来量子技术的结构,如果它们的自由度可以充分利用。理想情况下,人们可以使用核自旋作为低退相干量子比特和快速可控相互作用的光学激发。在这里,我们提出了一种方法来纠缠两个核自旋通过他们的相互耦合到一个瞬态的光激发电子自旋,并通过密度泛函理论和实验上的测试分子研究其可行性。从我们的计算中,我们确定了特定的分子特性,允许高纠缠功率门在简单的光和微波脉冲下,这种分子的合成是可能的与既定的技术。
2010-04-12 quant-ph
Ponderomotive entangling of atomic motions
我们建议使用有质动力来纠缠不同原子的运动。分析两种情况:一种是原子属于同一个光腔,并与同一个辐射场模相互作用;另一种是每个原子被放置在自己的光腔中,一个腔的输出场进入另一个腔。
2001-05-02 quant-ph
Selective-Resonance-Based Quantum Entangling Operation on Qubits in Circuit QED
提出了一种在准色散区利用谐振腔辅助的超导量子比特的快速量子纠缠操作,该操作具有一种新的效应-由放大的量子比特态依赖的谐振腔跃迁频率产生的选择性谐振,以及所需量子拉比振荡和所不需量子拉比振荡之间的可调周期关系.这种操作不需要任何类型的驱动场和量子位之间的相互作用。更有趣的是,电荷量子比特的非计算第三激发态可以在缩短纠缠门的操作时间方面发挥重要作用。所有这些特性为在超导量子比特上实现比以前的方案快得多的量子纠缠门提供了一种有效的方法。
2014-03-01 quant-ph
Entangling time-bin qubits with a switch
时间仓量子比特是光纤或集成量子光子电路上运行的高级量子信息处理系统的一种有希望的候选量子比特。然而,与极化量子比特相比,时间仓量子比特的单量子比特和双量子比特操作在很大程度上尚未被探索。在这里,我提出了一个简单的方案来实现一个基本的两个量子比特的操作,即一个“纠缠”操作的两个独立的时间仓量子比特,基于Hong-Ou-Mandel量子干涉在高速2 × 2光开关。实验证实了该方案中时间仓纠缠的形成。
2014-06-24 quant-ph
Digital Predistortion of Optical Fields for Fast and High-Fidelity Entangling Gates in Trapped-Ion Qubits
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Quantum Art(量子艺术)
本研究通过数字预扭曲技术提升囚离子量子处理器中纠缠门的性能,采用声光调制器生成多频纠缠门波形,通过测量并反转非线性幅度响应,抑制干涉产物,提高门操作保真度。
2026-03-29 quant-ph
Robust adiabatic approach to optical spin entangling in coupled quantum dots
激子跃迁为耦合纳米结构中的超快光学自旋操纵提供了一条可能的途径。本文详细研究了耦合量子点中光控电子自旋量子比特的三种主要激子介导的退相干通道:激子态的辐射衰减、激子-声子相互作用和激光修饰态之间的朗道-齐纳跃迁。我们考虑一个计划,以产生一个纠缠控制相位门上的一对耦合自旋,在其最简单的动态形式,使系统受到快速退相干率与激子创建期间的门操作。相比之下,我们表明,采用非共振激光激发的绝热方法,使我们能够同时抑制所有的退相干源,显着增加的保真度的操作,只有一个相对较小的门控时间成本。我们发现,精确到10^2分之一的受控相位门可以用绝热方法实现,而传统的动态方法似乎不支持适用于可扩展量子计算的保真度。我们的预测可以在不久的将来得到实验验证。
2008-08-28 quant-ph
Entangling the motion of two optically trapped objects via time-modulated driving fields
我们研究了两个被束缚的光阱微盘在单个腔中运动自由度的纠缠。通过适当地选择被困物体在光学腔中的位置并驱动腔的适当模式,可以使系统具有线性和二次光机械耦合。我们表明,通过时间调制的输入激光,可以产生两个系留微盘的基本振动模式之间的参数耦合。在适当选择调制频率的情况下,该机制可以通过双模压缩过程,在较长的时间限制内驱动微盘的运动进入不可分离状态。我们在数值上确认了我们的计划的性能,目前的技术和简要讨论了实验装置,可用于检测这种纠缠采用二次耦合。我们还评论的角度产生这种纠缠之间的振荡的光悬浮纳米球。
2014-08-14 quant-ph
Optimal entangling operations between deterministic blocks of qubits encoded into single photons
在这里,我们数值模拟轨道编码的光子之间的概率基本纠缠操作的可扩展的通用量子计算或通信的目的。我们建议将逻辑量子比特分组为单光子块,其中单量子比特旋转和CNOT门是完全确定性的并且易于实现。然后通过所述概率纠缠操作允许块间通信。我们发现一个有前途的趋势,成功的块间通信的概率增加,因为我们增加了我们的基本纠缠操作操作的光学模式的数量。
2018-01-16 quant-ph
Entangling Dipole-Dipole Interactions and Quantum Logic in Optical Lattices
研究了在三维光晶格中利用偶极-偶极相互作用产生中性原子多粒子纠缠的方法。对于紧束缚的原子,偶极相互作用能可以远大于光子散射率,并且在退相干发生之前可以实现两原子态的相干演化。偶极的激发可以根据原子的状态而定,从而允许确定性地产生纠缠。我们推导出选择规则和偶极-偶极相互作用矩阵元的品质因数,碱金属原子具有超精细结构,并被困在局域化的质心状态。提出了用于实现双量子位量子逻辑门(诸如受控相位门和交换门)的不同协议。我们分析了我们的门设计的保真度,不完美的,由于从合作自发发射和相干耦合的逻辑基础之外的退相干。轮廓扩展我们的模型,包括完整的分子相互作用潜力进行了讨论。
1999-10-07 quant-ph
Entangling single and $N$ atom qubits for fast quantum state detection and transmission
我们讨论了利用里德伯封锁技术实现1原子量子比特与集体$N$原子量子比特的纠缠。我们展示了如何利用纠缠来实现单原子量子比特态的快速读出和传输,而无需使用光学腔。
2005-06-27 quant-ph
Deterministic entangling gates with nonlinear quantum photonic interferometers
针对线性光子量子计算的概率性局限,本文提出利用弱非线性干涉元件串联构造通用单、双量子比特门,理论上可实现保真度接近100%的确定性纠缠门。
2023-06-08 quant-ph
Entangling power of holonomic gates in atom-cavity systems
我们的目标是利用非绝热量子完整理论,在由$N$全同原子组成的系统中,为构造$Λ$型原子间的几何诱导纠缠提供一种新的途径.利用量子Zeno效应,我们引入了一个三脚架型相互作用哈密顿量,它允许任意的几何纠缠功率。这将是解决实现通用非绝热完整纠缠双量子比特门的可行性的实质性一步。
2018-03-01 quant-ph
Hardware-Efficient Bosonic Module for Entangling Superconducting Quantum Processors via Optical Networks
针对超导量子处理器扩展需高效光互连但M2O转换器集成面临挑战的问题,提出基于SNAIL参数耦合的模块化架构,通过数值模拟证明30公里内kHz级速率下原始纠缠比特保真度F~0.8,非对称泵浦后达F~0.94,优于transmon方案。
2025-11-13 quant-ph
Teleportation-based realization of an optical quantum two-qubit entangling gate
近年来,人们对量子隐形传态的兴趣越来越高,它允许在任意距离上传输未知的量子态态。量子隐形传态不仅是远距离量子通信的重要组成部分,而且为实际的量子计算提供了使能技术。特别令人感兴趣的是Gottesman和Chuang [Nature \textbf{402},390(1999)]提出的方案,表明量子门可以通过在某些特殊纠缠态的帮助下传送量子比特来实现。因此,量子计算机的构建可以简单地基于一些多粒子纠缠态、贝尔态测量和单量子比特操作。该方案的可行性放宽了实现普适量子计算的实验限制。用两种不同的方法,我们证明了这种方案中的最小非平凡模块--一个基于传送的两个不同光子量子比特的量子纠缠门。一种是利用高保真六光子干涉仪实现受控非门,另一种是利用四光子超纠缠实现受控相位门。结果清楚地展示了门的工作原理和缠结能力。我们的实验代表了实现实用量子计算机的重要一步,并可能导致许多进一步的应用在线性光学量子信息处理。
2010-11-02 quant-ph
Ultrafast coherent excitation of an Ytterbium ion with single laser pulses
实验实现的两个量子比特纠缠门与捕获的离子通常依赖于解决光谱解析的运动边带,限制门速度的长期频率。使用超快脉冲激光的快速纠缠门克服了这个速度限制。这种方法是基于状态相关的光子反冲踢从一个序列的反向传播,共振,超快脉冲对,它可以允许亚微秒的门速度。在这里,我们展示了超快门协议的一个关键组成部分,在369.53 nm的单个近共振短光脉冲的2S 1/2- 2 P1/2过渡的171 Yb+离子的相干激发。在2S_(1/2)-2 P_(1/2)跃迁的皮秒脉冲激光条件下,最大布居转移率为94.3(6)%,在失谐量为190(7)GHz时,最大布居转移率为42.53(13)%。
2021-10-05 quant-ph
Heralded non-destructive quantum entangling gate with single-photon sources
量子纠缠量子门是实现大规模光量子计算的重要器件。然而,在线性光学系统中,由于参量下转换过程中的随机源和双对辐射的存在,使得在实验上实现真正的自由飞行光子纠缠门成为一个难题。在这里,通过使用基于嵌入微柱腔中的半导体量子点的按需单光子源,我们首次展示了两个单光子之间的预示受控非(CNOT)操作。为了表征CNOT门的性能,我们估计其平均量子门保真度为($87.8\pm1.2$)%。作为一个应用程序,我们生成了保真度为($83.4\pm2.4$)%的事件就绪Bell状态。我们的研究结果是光子-光子量子逻辑门发展的重要一步。
2021-01-16 quant-ph
Decoherence-free dynamical and geometrical entangling phase gates
结果表明,通过普通的激光寻址,可以在一个步骤内产生用于量子计算的两量子比特相位门。所获得的动力学或几何相位是由一个演化产生的,该演化对原子和腔的自发发射形式的耗散是鲁棒的,并且对控制参数的波动表现出弹性。这通过使用Pachos和Walther [Phys.Rev.Lett. 89,187903(2002)]和采用纠缠拉曼或STIRAP类跃迁,其限制系统到稳定基态的时间演化。
2005-08-28 quant-ph
Entangling two microwave modes via optomechanics
我们在理论上提出了一个由机械谐振器、光学法布里-珀罗腔和两个超导微波电路组成的混合系统,在两个微波模之间产生稳态连续变量的量子纠缠。结果表明,在实验可及的参数范围内,该混合系统也可以实现其他两体子系统的量子纠缠,这在量子信息处理和量子照明雷达中具有潜在的应用价值.
2019-11-14 quant-ph
Entangling two qudits of arbitrary dimension through light-atomic Faraday interaction
Saint-Petersburg State University(圣彼得堡国立大学)
本研究针对携带轨道角动量的光场态与原子集体自旋相干态编码的两个任意维度量子比特,提出基于两次法拉第相互作用及正交分量旋转的协议生成多种纠缠操作,且均可表示为d维SWAP门的有理幂次,并计算了不同维度与纠缠能力下的变换概率。
2026-08-21 quant-ph
Geometric phase gate for entangling two Bose-Einstein condensates
提出了一种利用几何相位门实现两个旋量玻色-爱因斯坦凝聚体纠缠的方法。该方案只依赖于交流斯塔克位移和一个共同的可控光学模式耦合到自旋。我们的计划允许创建一个SzSz型的相互作用,其中Sz是总自旋。几何相位门可以在2π /G量级的时间内执行,其中G是斯塔克位移的幅度。与依赖于四阶相互作用来产生纠缠的相关方案相比,这是原子跃迁数的二阶相互作用。导出了纠缠相位的封闭表达式,分析了腔衰减、自发发射和光的不完全去纠缠引起的退相干对BEC的影响。
2014-04-18 quant-ph
Efficient circuit compression by multiqudit entangling gates in linear optical quantum computation
Indian Institute of Technology, Mandi(印度技术学院曼迪分校)
本文提出利用多量子比特纠缠门实现高效电路压缩,通过两种方案减少非本地门数量并提高成功率,提升线性光学量子计算的可扩展性。
2026-07-31 quant-ph
Entangling remote qubits using the single-photon protocol: an in-depth theoretical and experimental study
远程物质量子比特之间纠缠的产生已经发展成为基础研究和新兴量子技术的关键能力。在单光子系统中,协议纠缠是通过量子比特-光子纠缠态的产生和随后在分束器后面对单个光子的检测来预示的。在这项工作中,我们进行了详细的理论和实验研究,这个协议和它的各种来源的不忠。我们开发了一个广泛的理论模型,并随后将其调整到我们的实验设置,基于金刚石中的氮空位中心。在实验上,我们验证了该模型通过产生远程状态的初始量子比特叠加态的变化的相位和振幅和变化的光学相位差的光子到达分束器。我们表明,量子比特的光学跃迁之间的静态频率偏移导致依赖于光子检测时间的纠缠态相位。我们发现,实施一个电荷共振检查的氮空位中心产生变换限制线宽。此外,我们测量的概率双光激发,一个显着的来源不忠,作为一个函数的激励脉冲的功率。最后,我们发现不完全光激发可以导致依赖于检测臂的纠缠态保真度和速率。这里给出的结论并不特定于用于进行实验的氮空位中心,因此很容易适用于其他量子位平台。
2022-08-15 quant-ph
Phase-modulated entangling gates robust to static and time-varying errors
纠缠运算是量子计算中使用的最重要的基本门之一,并且随着系统按比例放大,确保高保真实现至关重要。我们通过实验实现和表征一个简单的方案,以尽量减少与介导玻色子振荡器模式的剩余激发相关的纠缠操作中的错误,这既提高了门的鲁棒性,又在较大的系统中提供了缩放的好处。该技术采用离散相移的控制领域驱动门操作,无论是分析或数值确定,以确保所有模式在任意用户定义的时间去激励。我们证明了在$^{171}\text{Yb}^{+}$捕获离子量子比特系统中,在宽范围的参数下,门的平均保真度为99.4(2)%,并且观察到在常见的实验误差源存在的情况下门误差的减少。我们的方法提供了一个统一的框架,以实现对静态和随时间变化的激光幅度和频率失谐误差的鲁棒性。我们验证这些能力,通过系统识别实验揭示相位调制门实现的错误敏感性的改善。
2019-09-25 quant-ph
Fast entangling gates on fluxoniums via parametric modulation of plasmon interaction
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);Nanjing University of Posts and Telecommunications(南京邮电大学);Shanxi University(山西大学);South China Normal University(华南师范大学)
本文提出一种通过参量调制可调耦合器的等离子体相互作用,在可扩展通量架构中实现快速纠缠门的控制策略,可实现亚100纳秒、误差低于10^{-4}的CZ门。
2026-06-09 quant-ph
Demonstration of a fully tuneable entangling gate for continuous-variable one-way quantum computation
我们引入了一个完全可调的纠缠门用于连续变量单向量子计算。我们提出了一个证明的原理演示通过传播两个独立的光输入通过一个三模线性集群状态和应用在各种制度的门。通过验证输出态的纠缠强度,证实了该门的真正量子性质。我们的协议可以很容易地纳入有效的多模相互作用操作的大规模单向量子计算的背景下,我们的调整过程是集群状态成形的概括。
2014-10-02 quant-ph
Giant optical Faraday rotation induced by a single electron spin in a quantum dot: Applications to entangling remote spins via a single photon
我们提出了一种量子非破坏方法-巨法拉第旋转-来检测微腔中量子点中的单电子自旋,其中带负电荷的激子强烈耦合到腔模。由于腔量子电动力学和光学自旋选择定则,从腔反射的左、右旋偏振光感受到不同的相移。这产生了巨大的可调谐法拉第旋转,可以很容易地在实验中检测到。基于这种自旋探测技术,提出了一种可扩展的方案,通过单个光子在两个或多个远程自旋之间产生任意量的纠缠。
2008-03-08 cond-mat.other quant-ph
Entangling Quantum Memories at Channel Capacity
本研究针对短距离下现有量子存储器纠缠方案速率远未达信道容量的问题,提出利用腔辅助存储器-光子接口结合GKP光子量子四元体与双零差纠缠交换,实现低损耗下接近容量的存储器纠缠,推动短程高速量子链路研究。
2024-10-18 quant-ph
Proposal for entangling remote micromechanical oscillators via optical measurements
我们提出了一个实验,通过使用光机干涉仪来创建和验证远程机械对象之间的纠缠。两个光学腔,每个耦合到一个单独的机械振荡器,相干驱动,使振荡器被激光冷却到量子制度。纠缠是由光学测量引起的,并且是通过将两个腔的输出组合以擦除哪条路径信息而产生的。它可以通过测量光学输出场的二阶相干度来验证。实验在弱光-机耦合区是可行的。中间膜几何的现实参数表明纠缠态的寿命在毫秒级。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal Fidelity Law for Linear-Optical Entangling Gates
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
针对不完美光子源导致的线性光学纠缠门性能下降问题,提出以Hong-Ou-Mandel可见度和二阶相干度刻画多光子噪声的普适保真度定律,并经实验验证,为光子量子计算提供统一基准。
2026-09-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High-speed and high-connectivity two-qubit gates in long chains of trapped ions
The Australian National University(澳大利亚国立大学);IonQ, Inc.(IonQ公司)
本文提出了一种基于宽带激光脉冲的快速全对全纠缠门方案,实现长链中多达40个离子的非局部高保真度纠缠操作,展示了在近似均匀链中任意离子对的声子介导纠缠机制。
2026-05-16 quant-ph
Entangling remote microwave quantum computers with hybrid entanglement swap and variational distillation
具有约瑟夫森结的超导微波电路是量子计算的主要平台。为了充分发挥其能力,需要多个微波超导电路的协同操作。因此,设计一个有效的协议来远程分发微波纠缠成为一个关键的开放问题。本文提出了一种基于光-微波纠缠产生的连续变量纠缠交换方法,与传统方法相比,该方法在最先进的参数范围内将最终速率提高了两个数量级。我们进一步授权的协议与混合变分纠缠蒸馏组件提供巨大的优势,在不确定性与成功概率的权衡。我们的协议可以实现与近期的设备性能,并对非完美,如光损耗和噪声是强大的。因此,我们的工作为超导微波量子计算机提供了一种实现高效量子链路的实用方法。
2022-06-29 quant-ph
Entangling ions with engineered light gradients
Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Instituto de Física Teórica (UAM-CSIC)(理论物理研究所(UAM-CSIC));Universität Siegen(锡根大学);Alpine Quantum Technologies(阿尔卑斯量子技术公司)
通过几何相位纠缠相互作用,利用横向时间依赖结构光力减少光谱拥挤影响,实现高保真两量子比特门,验证了梯度场光移门在光谱拥挤离子陷阱中的可扩展性。
2026-03-22 quant-ph
Entangling levitated nanoparticles by coherent scattering
我们展示了如何在两个光悬浮纳米粒子之间的纠缠可以产生和检测到的相干散射的镊子光子到一个单一的腔模式。由探测到的斯托克斯光子触发,镊子失谐从蓝色切换到红色;纠缠然后由条件反斯托克斯光子通量验证,它与机械拍频振荡。所提出的设置是可实现的与不久的将来的技术,并打开了大门,第一次实验观察两个或多个悬浮纳米级物体之间的非经典质心的相关性。
2020-01-16 quant-ph
Cooling and entangling ultracold atoms in optical lattices
可扩展的相干多体系统可以实现以前未探索的量子相位,并有可能以指数方式加速信息处理。热涨落是可以忽略的,量子效应控制着这种具有极低温度的系统的行为。我们报告了一个具有10,000个原子的量子模拟器的冷却和高保真纠缠对的大规模生产。在二维平面上,我们通过将莫特绝缘体样品浸入可移动的超流储层中来冷却它们,从而实现$1.9^{+1.7}_{-0.4} \times 10^{-3} k_{\text{B}}$的每粒子熵。然后原子重新排列成没有缺陷的二维晶格。我们进一步展示了一个两量子比特门的保真度为0.993 $\pm$ 0.001纠缠1250个原子对。我们的结果为探索低能多体相提供了一个环境,并可能使大规模纠缠的产生成为可能
2020-08-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Programmable all-to-all entangling gates for cavity-coupled atoms
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学院)
本文设计了一种耦合到光子腔的中性原子间的高保真Mølmer Sørensen型纠缠门,可实现可编程全对全连接,消除原子物理移动需求,抑制运动误差,实验参数下保真度超0.99。
2026-10-16 quant-ph
Entangling three qubits without ever touching
所有相同的粒子从一开始就固有地相关,无论它们的创造相隔多远。在本文中,这一事实被用来提取纠缠的独立粒子不受任何相互作用。具体来说,我们关心的是操作计划的所有三方纠缠态,基本上是GHZ状态和W状态,防止粒子在整个演化过程中相互接触。本文讨论的协议只需要三个粒子在线性光学设置具有相同的效率玻色子,费米子或任何统计。在这个框架内,粒子的不可压缩性本身就成为一种可用于实际应用的有用的纠缠资源。
2020-02-20 quant-ph
Entangling microwaves with optical light
本文在毫开尔文环境中利用光脉冲驱动的超导电光器件,首次在超导微波电路与电信波长光之间确定性地制备并验证了纠缠态,突破了巨大能量失配的限制,为混合量子网络发展奠定基础。
2023-01-09 physics.optics quant-ph
Entangling remote superconducting qubits via transducer-generated multi-time-bin states
提出利用微波-光学换能器生成多时间仓态纠缠远程超导量子比特的方法,改进纠缠交换技术,将保真度从0.75提升至0.98,并减轻热噪声,为可扩展异构量子系统提供实用路径。
2025-06-18 quant-ph
Entangling the ro-vibrational modes of a macroscopic mirror using radiation pressure
本文研究了可维持拉盖尔-高斯模的光学法布里-珀罗腔的振动和旋转端镜的动力学。我们从理论上证明,由于腔内场进行线性以及角动量,辐射压力可以创建一个振动和旋转模式的镜子之间的二分纠缠。此外,我们表明,振动和旋转耦合与辐射场的比例可以很容易地通过实验进行调整,这使得纠缠的产生和检测对腔制造中的不确定性具有鲁棒性。这构成了第一个证明同一宏观物体的两个性质不同的自由度之间纠缠的提议。
2007-12-11 quant-ph
Entangling a Hole Spin with a Time-Bin Photon: A Waveguide Approach for Quantum Dot Sources of Multi-Photon Entanglement
确定性的多光子纠缠源对于量子信息处理具有很大的吸引力,但在实验上实现具有挑战性。在本文中,我们展示了一个可缩放的源的时间仓编码Greenberger-Horne-Zeilinger和线性集群状态从固态量子点嵌入在纳米光子晶体波导的路线。利用自稳定双通干涉仪,我们测量自旋光子贝尔态与$(67.8\pm0.4)\%$保真度和设计的步骤,为显着的进一步改进。通过采用严格的共振激发,我们证明了$(95.7\pm0.8)\%$的光子不可逆性,这有利于多个团簇态的融合,从而扩大技术规模并产生更一般的图形态。
2022-06-09 quant-ph
Entangling distant systems via universal nonadiabatic passage
本文提出通用非绝热通道方法,用于纠缠远距离量子比特,实现高保真度贝尔态和GHZ态制备,且对噪声和误差具有鲁棒性。
2025-02-26 quant-ph
Crosstalk Insensitive Trapped-Ion Entanglement through Coupling Matrix Engineering
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, University of Maryland(马里兰大学量子信息与计算联合中心);Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学物理系);Department of Electrical and Computer Engineering, University of Washington(华盛顿大学电气与计算机工程系)
本文提出通过工程化耦合矩阵设计抗串扰的囚离子纠缠操作,通过控制离子链的运动模式几何相位,排除受串扰影响的邻近离子,无需额外门操作或光学装置修改。
2026-02-17 quant-ph
Non-Perturbative Entangling Gates between Distant Qubits using Uniform Cold Atom Chains
我们提出了一种新的快速可扩展的方法,通过利用均匀链中的无色散传播来实现网络中任意距离量子比特之间的两个量子比特纠缠门。这是通过在量子位和由非工程化的相互作用量子位链形成的总线之间切换强相互作用来动态地实现的。门的质量与量子位间隔非常有效地成比例。令人惊讶的是,耦合的突然切换是不必要的,并且我们的门机制不会被可能的逐渐切换改变。总线也自然地复位到其初始状态,使得在每次应用门之后不需要复杂的复位过程。此外,我们提出了一个可能的实验实现中的冷原子被困在光晶格和近场菲涅耳陷阱势,这都是目前的技术。
2011-04-05 quant-ph
An exchange-assisted entangling gate between 87Rb and 171Yb Rydberg atoms
QudeLeap Research(量子跃迁研究);The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州))
本文提出利用零电场下的Förster共振实现87Rb-171Yb双物种原子间的交换辅助受控-Z门,达到99.91%的固有保真度,为混合量子处理器提供关键工具。
2026-09-11 quant-ph
Entangling quantum gate in trapped ions via Rydberg blockade
本文从理论上分析了利用离子里德伯态间的偶极相互作用在两个囚禁的Ca $^+$离子间实现纠缠量子门的方法。在非均匀电场中,由于电子自由度和振动自由度之间的强耦合,囚禁离子的里德伯激发动力学通常受到机械力的强烈影响。我们证明,这种有害的影响可以克服通过使用出现从附近的里德伯态的微波耦合的修饰状态。同时,这些修饰态表现出长程偶极相互作用,我们用它来实现一个可控的绝热相位门。我们的研究突出了一条通往囚禁离子量子处理器的路线,其中量子门独立于振动模式实现。
2013-06-25 physics.atom-ph quant-ph
Neutral atom entanglement using adiabatic Rydberg dressing
本文研究了利用绝热 Rydberg dressing 和双光子跃迁实现中性原子 Mølmer-Sørensen 纠缠门,证明其在非完美 Rydberg blockade 区间内可实现快速高保真门。
2022-12-20 quant-ph