Fast photon-mediated entanglement of continuously-cooled trapped ions for quantum networking
本文提出利用真空内高数值孔径物镜收集可见光子并干涉探测,实现钡离子量子比特的高保真纠缠,同时引入镱离子协同冷却,使纠缠速率达到每秒250次,为量子网络提供连续高效的纠缠源。
2024-07-03 physics.atom-ph quant-ph
Robust entanglement gates for trapped-ion qubits
高保真双量子比特纠缠门在许多量子信息处理任务中起着重要作用,是构建通用量子计算机的必要组成部分。这种高保真度的门已经在捕获离子量子比特上得到了证明,然而,门参数中的控制误差和噪声仍然可能导致保真度降低。在这里,我们提出并证明了一个一般的家庭的两个量子比特纠缠门是强大的不同来源的噪声和控制误差。这些门通过使用多音调驱动器来概括著名的莫尔默-索伦森门。我们在实验上实现了几个拟议的门$^{88}\text{Sr}^{+}$离子被困在一个线性保罗陷阱,并验证了他们的弹性。
2018-05-17 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Error Correction with Metastable States of Trapped Ions Using Erasure Conversion
本文将擦除转换技术应用于囚禁离子亚稳态量子比特,提出擦除转换方案并建立错误模型,发现在高激光功率条件下亚稳态量子比特逻辑性能优于基态量子比特。
2023-06-30 quant-ph
High-fidelity entanglement of metastable trapped-ion qubits with integrated erasure conversion
Department of Physics, University of Oregon(俄勒冈大学物理系)
本文通过高保真度控制亚稳态量子比特,实现高保真度的纠缠,并通过消除擦除误差提高量子计算的容错性。
2026-03-18 physics.atom-ph quant-ph
Integrated photonic structures for photon-mediated entanglement of trapped ions
该研究分析了与离子阱单片集成的光子结构,用于收集离子发射光子并耦合操控,验证其性能可匹敌传统自由空间光学,指出集成光子学可支撑可扩展囚禁离子量子信息分发系统。
2024-10-08 physics.atom-ph quant-ph
Deterministic spin-photon entanglement from a trapped ion in a fiber Fabry-Perot cavity
高效网络节点的开发是实现量子网络的关键要素,量子网络有望实现分布式量子计算或可证明安全通信等强大功能。我们报告的量子网络节点的实现使用内基于光纤的法布里-珀罗腔的捕获离子。我们表明,在$ 91.2(2) $ \,\%的高保真度之间的被困Yb-离子和光子发射到谐振腔模式的确定性纠缠的产生。对于$ 2.5 \cdot 10^{-3}$的Single Shot,我们实现了产生和检测纠缠的成功概率,导致62,Hz的纠缠速率。
2020-05-18 quant-ph
Entanglement in the dispersive interaction of trapped ions with a quantized field
在色散区研究了囚禁离子与腔场之间的模模纠缠。我们展示了如何一个简单的高斯相干态和postselection的初始准备可以用来产生运动的非局部介观态(NLMS)涉及在不同的陷阱中的离子。我们还研究了N阱离子团簇的动态斯塔克位移引起的纠缠。在这种情况下,所有的纠缠都是由于斯塔克位移对离子运动状态的依赖性,表现为每个离子和场之间的交叉克尔相互作用。
2007-04-18 quant-ph
Sudden death and long-lived entanglement of two three-level trapped ions
利用密度算符部分转置的负本征值研究了两个三能级囚禁离子与激光场相互作用系统中量子纠缠的动力学性质。与通常认为由于环境的原因可以观察到纠缠的破坏相反,我们发现斯塔克位移也可以在最初以可分离态或混合态制备的量子比特之间产生纠缠的突然死亡和长寿命纠缠。
2009-01-06 quant-ph
Decoherence and robustness of parity-dependent entanglement in the dynamics of a trapped ion
研究了囚禁离子的二维振动与两个基态超精细能级之间的纠缠,在一定条件下,这种纠缠依赖于初始振动量子的宇称。我们研究了这种量子相干性效应的鲁棒性与存在的非耗散源的退相干,和一个不完美的初始状态的准备。
2001-10-10 quant-ph
Entanglement dynamics of a strongly driven trapped atom
研究了被囚禁原子在两束激光驱动下的电磁诱导透明过程中,原子内部电子和外部振动自由度之间的纠缠。结果表明,复杂的纠缠动力学的基本特征可以追溯到朗道-齐纳分裂(避免交叉)的原子-激光场哈密顿量的频谱。我们进一步构造了一个有效的哈密顿量来描述自发发射过程引起的耗散下的纠缠行为。所提出的方法是适用于广泛的情况下,通过适当的激光场的电子和平移自由度的被困原子之间的纠缠控制。
2011-01-05 quant-ph
Remote entanglement need not be the bottleneck for modular trapped-ion quantum computing
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Oxford(牛津大学);Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院林肯实验室)
研究模块化囚禁离子量子计算中远程纠缠瓶颈问题,综合单光子预示等成果构建架构,缩小与本地门性能差距,预计贝尔对保真度达99.9%,使远程纠缠不再是瓶颈,将限制转移到本地操作。
2026-07-31 physics.atom-ph quant-ph
A telecom-wavelength quantum repeater node based on a trapped-ion processor
本研究提出基于囚禁离子的通信波长量子中继器节点,实现50公里光纤两端光子纠缠,并测算出构建800公里级纠缠网络的系统改进路径,为分布式量子网络提供近期可行方案。
2023-02-15 physics.atom-ph quant-ph
Generation of polarization entanglement from spatially-correlated photons in spontaneous parametric down-conversion
提出了一种利用空间关联光子对产生偏振纠缠的新方案。利用自发参量下转换中的空间相关效应和改进的迈克耳孙干涉仪,我们在实验上实现了一个方案。我们提出的方案可以解释为一个从空间相关到偏振纠缠的转换过程。
2007-11-27 quant-ph
Generation of spin-motion entanglement in a trapped ion using long-wavelength radiation
当驱动内部跃迁时,向捕获的离子施加磁场梯度允许长波长微波辐射对离子的运动产生机械力。我们使用单个捕获的\Yb{171} ~离子证明了这种耦合,并使用它来产生自旋和运动态之间的纠缠,这是使用这种场梯度来实现多量子比特操作的重要一步。
2014-11-13 quant-ph
Entanglement and nonclassicality in four-mode Gaussian states generated via parametric down-conversion and frequency up-conversion
以真空为初始态,分析了在参量下转换和频率上转换两个同时发生的非线性过程中产生的四模高斯态的多体纠缠和非经典性.找到了产生高纠缠态的合适条件,并提出了纠缠从下转换模到上转换模的转移。整个状态集的分析表明,子散粒噪声强度之间的相关性的相等填充的下转换模式,以及相等填充的上转换模式,唯一地识别纠缠态。他们代表了一个强大的纠缠标识符,也在其他情况下,任意填充模式。
2016-09-23 quant-ph
Laser-free trapped ion entangling gates with AESE: Adiabatic Elimination of Spin-motion Entanglement
本文提出一种无激光囚禁离子纠缠门方案,通过绝热消除自旋-运动纠缠(AESE)抑制多模式噪声,降低对运动退相干的敏感性,可在多普勒温度下实现高保真门操作。
2023-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Photon-Photon Entanglement with a Single Trapped Atom
进行了一个实验,其中一个单一的铷原子被困在一个高精细光学腔发射两个独立触发纠缠光子。纠缠是由原子介导的,其特征在于S=2.5的贝尔不等式违反,以及完整的量子态层析成像,导致保真度超过F= 90%。腔QED和捕获原子技术的结合使我们的协议具有内在的确定性-这是分布式量子网络节点之间产生可扩展纠缠的重要步骤。
2008-11-21 quant-ph
Efficient Quantum Frequency Conversion of Ultra-Violet Single Photons from a Trapped Ytterbium Ion
本研究通过高效差频转换将捕获的Yb$^{+}$离子发射的紫外光子转换为可见光,实验验证了转换光子源自该离子,为基于Yb$^{+}$离子的长距离量子网络奠定关键基础。
2025-02-14 quant-ph
Modeling and control of entanglement dynamics in laser cooling of trapped atoms
讨论了电磁感应透明(EIT)激光冷却中囚禁原子内外自由度纠缠的动力学行为。结果表明,在充分的数值模拟的基础量子主方程中观察到的复杂的纠缠动力学的基本特征可以理解的两态模型的基础上的朗道-齐纳分裂的原子激光场哈密顿量。将该模型推广到一个有效的非厄米哈密顿量,该哈密顿量描述了由自发发射过程引起的纠缠衰变。我们还讨论了控制纠缠的方案,并证明了通过快速关闭驱动场,可以在被囚禁的原子上留下永久纠缠的印记。最后,我们指出了EIT冷却和基于速度选择相干布居囚禁的冷却方案中产生的纠缠之间的根本区别。
2011-08-01 quant-ph
Entanglement sudden birth of two trapped ions interacting with a time-dependent laser field
我们探索和发展的两个多层次的离子的数学。特别地,我们描述了两个三能级囚禁离子在一维谐振势中的量子纠缠的一些新特征,使得离子的质心运动的瞬时位置是明确的时间依赖性。通过求解系统的精确动力学,我们展示了如何生存的量子纠缠是由一个特定的选择的初始状态设置。
2009-01-11 quant-ph
Surviving Entanglement in Optic-Microwave Conversion by Electro-Optomechanical System
在量子技术的最近发展中,已经广泛地研究了量子信号的频率转换。研究了在双模压缩真空态中,对其中一个模施加电光机械频率转换方案所产生的光-微波纠缠。我们量化了转换后的双模高斯态的纠缠度,分析了态的纠缠度随电光机械系统参数的变化。此外,我们还证明了高纠缠态转换后的纠缠存在一个上界。该研究为量子照明系统的实用化提供了理论平台。
2021-02-05 quant-ph
Analysis and interpretation of high transverse entanglement in optical parametric down conversion
基于Schmidt分解方法研究了下转换光子横波矢量的量子纠缠。我们发现,横向纠缠涉及两个变量:轨道角动量和横向频率。我们表明,在单色限制高值的纠缠密切控制由一个单一的参数(横向)动量守恒和纵向相位匹配之间的竞争。我们研究了施密特本征模的特点,并指出如何纠缠可以通过适当的模式选择方法增强。
2003-12-10 quant-ph
Quantum information with single fermions: teleportation and fermion-boson entanglement conversion
虽然单玻色子纠缠被认为等同于标准的非全同粒子纠缠,但费米子纠缠的使用受到宇称超选择规则的限制。然而,我们表明,在第二量子化的框架内,本地模式发挥量子比特的作用,与普通纠缠的类比成立:两个纠缠的无自旋费米子模式可以用来传送一个单一的本地费米子模式,并执行标准的密集编码。费米子的纠缠浓度和稀释是可能的。通过讨论与量子参考系的联系以及无自旋费米子纠缠与无自旋玻色子纠缠之间的转换,阐明了我们结果的意义。
2008-07-05 quant-ph
Generation of long-living entanglement using cold trapped ions with pair cat states
在量子信息处理依赖于冷囚禁离子的情况下,分析了离子与场与猫对态相互作用中的纠缠熵。我们调查了一个长寿纠缠允许的瞬时位置的离子的质心运动是明确的时间依赖性。得到了系统算子的解析解。我们发现,不同的非经典效应出现在动力学的粒子数反转,取决于振动运动的初始状态。我们详细研究了纠缠度,并证明了如何输入对猫态启动长寿纠缠。这种长寿命纠缠随着数差$q$的增加而减弱。由于纠缠度量的性质,我们用另一种纠缠度量(高阶线性熵)来检验结果。
2006-03-27 quant-ph
A route to observing ponderomotive entanglement with optically trapped mirrors
两个失谐激光束的辐射压力可以创建一个稳定的陷阱悬腔镜,在这里,它示出了这样的配置纠缠的输出光场通过与镜子的相互作用。在腔内,光机械系统也可以变得纠缠。纠缠度的量化频谱使用对数负。纠缠生存在实验上可达到的制度克级质量的热噪声在室温下。
2008-03-27 quant-ph
Perfect A/D conversion of entanglement
我们研究了如何在连续变量和量子比特系统之间实现纠缠的完美转移。我们发现双模压缩真空态可以在保持纠缠的情况下转化为无穷多个两量子比特态的乘积态。相反的过程也是可能的。相互作用哈密顿量是一种非线性的Jaynes-Cumings哈密顿量。
2005-11-01 quant-ph
Computable entanglement conversion witness that is better than the negativity
纠缠理论的主要目标是确定两个量子态的可转换条件。到目前为止,这一直是使用纠缠单调来完成的。除了负性之外,这些量往往是相当不可计算的。相反,我们在本文中提倡转换证人的想法。转换见证是一个关于状态对的函数,其值决定一个状态是否可以转换为另一个状态。我们构建了一个转换证人,可以有效地计算任何大小的系统中的任意状态。当两个纠缠态不能相互转换时,这种转换证据总是优于负性证据。此外,当考虑两量子比特系统的态时,这种新的转换证据有时比形成纠缠更好。这表明转换见证的研究实际上是有用的,并且可能在纠缠之外的资源理论中有应用。
2016-01-13 quant-ph
Stability and entanglement in optical-atomic amplification of trapped atoms: the role of atomic collisions
原子碰撞包含在光场和被捕获原子的相互作用系统中,允许场放大。我们研究了碰撞对系统稳定性的影响。并对原子与光场的纠缠度进行了研究。我们发现,对于初始处于真空态的原子场和初始处于相干态的光场,纠缠度不依赖于光场的强度和相位。我们表明,在指数不稳定的条件下,系统在很长一段时间内呈现出两个不同的固定纠缠度,碰撞只影响其中之一。
2007-03-21 cond-mat.other cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Tripartite entanglement in parametric down-conversion with spatially-structured pump
大多数多体纠缠的研究都关注电磁场的时间模式,而忽略了它的空间结构。我们提出了一个简单的模型,它允许产生三重纠缠的空间模式之间的参量下转换与两个平行倾斜的平面波作为一个泵。这种纠缠的特性进行了研究。我们还讨论了我们的方案的推广到2N+1-particles纠缠使用2N平面倾斜泵波。另一个有趣的特点是纠缠局域化的可能性,只有两个空间模式。
2010-02-09 quant-ph
Multipartite entanglement purification for three-level trapped atom systems
提出了一种利用光子法拉第旋转实现多体三能级原子纠缠对纠缠纯化的方案。在这种EPP中,多体原子纠缠态可以通过一些单光子的作用得到纯化。该协议利用光子法拉第旋转来实现受控非门的功能。纯化后的多体原子纠缠态可以保留,并可以重复使用,以达到更高的保真度。
2012-10-26 quant-ph
An efficient scheme for the deterministic maximal entanglement of N trapped ions
提出了一种制备N个二能级囚禁离子最大纠缠态的方法。该方法是确定性的,并且与阱中的离子数量无关。它涉及到一个受控的非同时作用于所有的离子通过分散的相互作用。我们探讨了我们的高精度频率标准的计划的潜在应用。
1998-11-10 quant-ph
Entanglement between motional states of a single trapped ion and light
我们提出了一种利用光和单个囚禁离子的振动产生Bell态的方法。陷阱本身应该被放置在一个高$Q$腔维持一个单一的模式,量化的电磁场。如果在适当的相互作用时间和适当的初始状态准备之后对离子的内部电子状态进行有条件的测量,则可以容易地产生纠缠的光运动状态。我们表明,所有四个贝尔状态可能会产生使用不同的运动边带(蓝色或红色),以及足够的离子相对相位。
2002-08-31 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Multi-photon, multi-mode polarization entanglement in parametric down-conversion
我们研究了在任何增益制度下有效的多模模型的框架中产生的第二类自发参量下转换的光的偏振的量子特性。我们发现光子对的微观偏振纠缠在高增益区(多光子区)以所有描述偏振自由度的Stokes算符的非经典关联的形式存在。
2003-06-19 quant-ph
Tavis-Cummings model and collective multi-qubit entanglement in trapped ions
我们提出了一种方法来产生集体多量子比特纠缠通过全局寻址的离子链以下的Tavis-Cummings模型的指导方针,其中几个量子比特耦合到一个集体运动模式。我们表明,一个广泛的家庭的Dicke状态和辐照状态可以产生由单一的全球激光脉冲,unitarily或帮助适当的后选择技术。
2007-01-26 quant-ph
Optimal quantum control of multi-mode couplings between trapped ion qubits for scalable entanglement
我们展示了高保真纠缠量子门内的五个被困离子量子比特链最佳成形耦合到多个集体运动模式的光场。我们利用分段的光脉冲分别寻址量子比特,以可编程的方式构造多体纠缠态。这种方法实现了高保真度和快速量子门,其可以缩放到更大的量子位寄存器以用于量子计算和模拟。
2014-01-08 quant-ph
High-fidelity remote entanglement of trapped atoms mediated by time-bin photons
本研究通过时间箱光子介导实现了远程囚禁原子量子比特存储器间的高保真纠缠,利用基于测量的错误检测和抑制原子反冲误差,达到97%的纠缠保真度,并证明超过99.9%的保真度是可行的。
2024-06-03 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Entanglement and Tunable Spin-Spin Couplings Between Trapped Ions Using Multiple Transverse Modes
我们证明了可调自旋自旋耦合被困原子离子之间,介导的激光力的多个横向集体运动模式。在Yb离子基态超精细时钟态中存储的量子比特之间实现了$σ_x σ_x$型伊辛相互作用。我们展示了纠缠门和定制的自旋自旋耦合与两个和三个被困离子。紧密间隔的横模的使用提供了与量子计算相关的一类新的相互作用,并且利用单晶中的大量离子进行模拟。
2009-05-02 quant-ph
Quantum Contextuality and Entanglement-Free Grover Search in a Trapped-Ion Optical Qudit
Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);School of Physics, University of Hyderabad(海得拉巴大学物理学院)
本研究在囚禁$^{138}\text{Ba}^+$离子的四维光学量子位平台上,实现无纠缠Grover搜索与CHSH型语境性测量,建立了研究量子资源关系的通用架构,为高维量子技术提供可扩展路径。
2026-08-06 physics.atom-ph quant-ph
Experimental observation of four-photon entanglement from down-conversion
我们观察到从一个单一的下转换源产生的四个光子之间的偏振纠缠。测量结果之间的非经典相关性违反了四个量子比特的广义贝尔不等式。四光子态的特征性质及其易于产生的高干涉对比度使其非常适合于实现先进的量子通信方案,如多方量子密钥分发,秘密共享和远程克隆。
2003-02-05 quant-ph
Characterization of Spectral Entanglement of Spontaneous Parametric-Down Conversion Biphotons
我们验证了基于直接测量纠缠度的二体系统操作方法。特别是测量了由短抽运脉冲训练产生的纯双光子态的单计数和符合谱分布,并计算了纠缠量子数。该方法给出了存储在总双光子态中的纠缠的上界,在$10^{4}-10^{5}$范围内可以达到很高的值。
2009-04-20 quant-ph
Harmonic entanglement in a degenerate parametric down conversion
采用线性化方法研究了双模真空库中简并参量下转换过程产生的双模辐射的谐波纠缠和压缩。结果表明,在简谐相关的基模和二次谐波模之间存在正交纠缠,叠加辐射表现出明显的双模压缩。即使在不存在双模压缩的情况下,纠缠仍然存在,因为导致这两种现象的关联是本质上不同的。此外,外相干光下转换越多,双模辐射的纠缠和平均光子数就越强,这与压缩的情况不同。
2007-07-25 quant-ph
Random matrices and entanglement entropy of trapped Fermi gases
利用随机矩阵理论计算了自由费米气体的纠缠熵,并阐明了其应用。我们应用这种方法获得解析预测的Renyi纠缠熵的一维气体被困在一个谐波势在所有相关的标度制度。我们确认我们的研究结果与精确的数值计算得到的一个巧妙的离散化的减少相关矩阵的装置。
2014-12-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Modal, Spectral, and Polarization Entanglement in Guided-Wave Parametric Down-Conversion
我们研究的模式,光谱和偏振纠缠的光子对产生的非线性,周期性极化,双模波导(1-D平面或2-D圆形)通过非简并自发参量下转换的属性。任何可能的自由度--模式数、频率或偏振--都可以用来区分下转换的光子,而其他的则作为纠缠的属性。根据下转换光子的模数来区分它们,使我们能够有效地产生窄带或宽带的光谱或偏振纠缠。另一方面,当产生的光子在0型过程中的频率区分,模式纠缠原来是一个有效的替代偏振纠缠。此外,第二类下转换中的模式纠缠可以用来产生频率和偏振的双重纠缠态。
2010-07-19 quant-ph
Entanglement in parametric down-conversion with phase mismatch at finite temperature
在这项工作中的纠缠度的参数下转换与相位失配产生的双光子态的计算方面的温度的非线性介质的相互作用发生。计算了在达到纠缠之前所需的最小相互作用时间{ \it纠缠诞生时间},该时间是根据温度和相位失配计算的。我们的结果表明,对于每一个相位失配值,都存在一个临界温度,超过该温度纠缠消失。我们能够识别的参数,温度和失配的区域,在那里的状态是纠缠的,他们是可分离的。我们还提出了一个基于非线性相互作用动力学不变量的纠缠见证。
2012-09-30 quant-ph
Low noise quantum frequency conversion of photons from a trapped barium ion to the telecom O-band
本研究针对囚禁离子发射光子因波段限制传输距离短的问题,采用两级低噪声量子频率转换方案,将钡离子可见光光子转换为O波段电信光子,实现11%转换效率与超100信背比,推动长距离囚禁离子量子网络发展。
2023-05-02 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Conversion of entanglement between continuous variable and qubit systems
我们研究了纠缠如何在连续变量和量子比特系统之间转移。我们发现双模压缩真空态和连续变量Werner态在保持纠缠的情况下可以转化为无穷多个两量子比特态的乘积态。相反的过程也是可能的。
2006-10-31 quant-ph
Single-photon frequency conversion and multi-mode entanglement via constructive interference on Sagnac Loop
基于Sagnac波导环中的相长干涉,提出了一种利用输入输出理论实现选择性频率变换和多频模W纠缠的有效方案。我们可以通过选择适当的参数值来调整输出光子的概率幅度。可调的几率振幅将导致产生具有可选择频率的输出光子,并在较宽的参数值范围内产生不同频率模式的W光子纠缠。计算结果表明,该方案对参数偏差和自发衰变具有较强的鲁棒性。
2014-01-07 quant-ph
Deterministic entanglement of two trapped ions
我们制备了两个囚禁离子的类钟单重态和三重态纠缠态的内态。与所有其他使用大质量粒子或光子的纠缠态的实验相反,我们以确定性的方式进行,按需产生纠缠态而不进行选择。纠缠态的确定性产生是大规模量子计算的重要前提。
1998-06-03 quant-ph
Dynamics of entanglement between two trapped atoms
研究了两个连续变量量子系统之间的纠缠动力学。该模型系统由两个原子在一个谐波势阱中通过简化的s波散射相互作用组成。我们表明,动态产生的纠缠以阶梯状的方式变化。此外,我们引入本地运营商,使我们能够违反贝尔CHSH不等式适应连续变量的情况下。关联呈现出非经典行为,几乎达到了量子力学的最大值。这是有趣的,因为这种相互作用所准备的状态与任何类似EPR的状态都非常不同。
2002-06-25 quant-ph
Heterogeneous entanglement between a trapped ion and a solid-state quantum memory
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
该研究通过混合量子网络实现了囚禁离子与固态量子记忆的异质纠缠,验证了非局域性,为构建可扩展的量子互联网奠定了基础。
2026-10-15 physics.atom-ph quant-ph
Quantum spin dynamics and entanglement generation with hundreds of trapped ions
自旋模型的量子模拟可以提供对用经典计算机难以或不可能研究的复杂问题的深入了解。囚禁离子是量子模拟的既定平台,但只有少于20个离子的系统才表现出量子相关性。在这里,我们研究非平衡,量子自旋动力学所产生的工程,均匀伊辛相互作用在一个二维阵列的$^9$是$^+$离子在潘宁陷阱。我们验证纠缠的自旋压缩状态的形式,为219个离子,直接观察4.0 $\pm$ 0.9分贝的光谱增强。我们还观察到非高斯,过度压缩状态的证据在全计数统计。我们发现很好的协议从头算理论,包括纠缠和退相干之间的竞争,奠定了基础的横向场伊辛模型与可变范围的相互作用,数值解的模拟,在一般情况下,经典的棘手。
2016-01-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Entanglement of Trapped-Ion Clock States
一个莫默-索伦森纠缠门实现了对捕获的$^{111}$镉$^+$离子使用磁场不敏感的“时钟”状态和实现提供降低灵敏度的光学相位漂移。该门用于产生完整的四个纠缠态,这是重建和评估与量子态层析。平均达到0.79的目标状态保真度,由可用的激光功率和技术噪声的限制。纠缠态的层析重建展示了两个离子量子比特的通用量子控制,通过多路复用可以为捕获离子量子计算提供可扩展的架构。
2005-08-16 quant-ph
Long-distance single photon transmission from a trapped ion via quantum frequency conversion
被囚禁的原子离子是理想的单光子发射体,具有长寿命的内态,可以与发射的光子纠缠。将离子耦合到光学腔使得能够将单个光子有效地发射到单个空间模式中,并且允许控制它们的时间形状。这些特性是量子信息处理和量子通信的关键。然而,这些系统发射的光子由于其波长而不适合长距离传输。在这里,我们报告的传输单光子从一个单一的$^{40}\text{Ca}^{+}$离子耦合到一个光学腔超过10公里的光纤通过频率转换从866 nm的电信C波段在1,530 nm。我们观察到非经典光子统计的直接腔发射,转换的光子和10公里的传输光子,以及保存的光子的时间形状。这种电信就绪系统可以成为长距离量子通信以及未来云量子计算的关键组件。
2017-12-07 quant-ph
Polarization-entanglement conserving frequency conversion of photons
纠缠光子在量子网络中对量子信息的分布起着举足轻重的作用。然而,用于光子的最佳传输和存储的频带不一定相同。在这里,我们实验证明了相干频率转换的光子纠缠在他们的偏振,广泛使用的自由度在光子量子信息处理。我们验证了成功的纠缠转换违反Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)贝尔不等式,并充分证实,我们的纠缠传输的特征保真度接近统一使用状态和过程层析成像。我们的实现是健壮和灵活的,使其成为未来量子网络的实用构建块。
2011-06-09 quant-ph