在32维单光子中实现Shor算法

抗光子数分裂攻击的量子密码协议的相干脉冲实现

Coherent pulse implementations of quantum cryptography protocols resistant to photon number splitting attacks

最近提出了一类新的量子密码协议，该协议在弱相干脉冲实现中对最常见的光子数分裂攻击具有鲁棒性。在这篇文章中，我们给出了一个相当详尽的分析几个窃听攻击这些计划。窃听者（Eve）应该拥有无限的技术力量，而诚实的当事人（Alice和Bob）使用当今的技术，特别是衰减激光作为单光子源的近似。他们利用量子态的非正交性来减少不完美源偶然产生的多光子脉冲中Eve可获得的信息。使用当今技术的这些协议中的一些的实现允许高达$\sim$ 150 km的距离的安全密钥分发。我们还表明，强脉冲的实现，其中包括一个强脉冲作为参考，允许对光子数分裂攻击强大的密钥分配。

弱laser脉冲实现的抗光子数分裂攻击的量子密码协议

Quantum cryptography protocols robust against photon number splitting attacks for weak laser pulses implementations

本文提出了一种新的量子量子密钥分发协议，该协议可以抵抗光子数分裂（PNS）攻击。我们研究这些协议之一，它不同于BB84只在经典的筛选程序。该协议比BB84协议更好地抵抗PNS攻击。

单光子量子系统量子操作的实现

Implementation of quantum operations on single photon qudits

我们表明，一般的线性变换从一个单光子qudit到另一个，其尺寸可以是等于或不等于第一个，可以通过线性光学实现。作为该方案的一个应用，我们给出了一种确定性地实现单光子信号上任意有限元正算子值测度（POVM）的方法，该方法原则上也可推广到任意量子系统.

量子去纠缠擦除器：利用三光子自发衰变的光学实现

Quantum Disentanglement Eraser: an optical implementation using three-photon spontaneous decay

“解纠缠擦除器”或“纠缠恢复器”方案允许通过擦除关于经典（或可分离）状态形成的信息来恢复纠缠。它提出了一个类比之间的属性对：纠缠可分离和波粒子，后者描述的“量子擦除器”。该方案说明了信息在量子系统中的物理重要性，它也可以作为量子计算的构建块。提出了一种利用中心对称晶体中的三光子衰减实现该方法的光学装置。

利用偏振纠缠光子实现确定性安全编码协议

On the implementation of a deterministic secure coding protocol using polarization entangled photons

本文提出了一种基于乒乓编码协议的量子密钥分发（QKD）的确定性信息编码的原型实现方案[K. Bostroem，T. Felbinger，Phys. Rev. Lett. 89（2002）187902-1]。由于该协议的确定性，与非确定性协议相比，对后处理密钥的需求明显减少。在我们的实现过程中，我们分析了协议的实用性，并讨论了在这样一个确定性的计划信息传输的一些安全方面。

一种利用光子晶体耦合腔波导实现量子门的方案

A proposal for the implementation of quantum gates with photonic-crystal coupled cavity waveguides

量子计算机需要的技术既能对相干量子现象提供足够的控制，又能将与环境的虚假相互作用降到最低。我们表明，光子局限于光子晶体，特别是高效的波导形成的线性链的缺陷掺杂原子可以产生强的非线性相互作用，允许实现单和两个量子位量子门。门开关机制的简单性、制作二维光子晶体结构的实验可行性以及这种器件与光电子学的可集成性为光学量子信息处理网络提供了新的有趣的可能性。

弱值测量的焦态观点及光子和原子系综的实现

Fock-state view of weak-value measurements and implementation with photons and atomic ensembles

弱测量与后选择相结合可以产生显著的放大效应（与大的“弱值”相关）。我们表明，这种效果可以理解，通过查看指针的初始状态作为一个虚构的谐振子的基态，帮助我们澄清从弱值制度的过渡到传统的暗端口干涉。然后，我们描述了如何实现完全量子弱值测量相结合的光子和原子系综。

光子部分可区分性在量子光学电路模拟中的实现

Implementation of photon partial distinguishability in a quantum optical circuit simulation

本文提出一种基于 Gram-Schmidt 正交归一化的模拟实现方法，通过扩展光子信道纳入波包自由度，在现有理想量子电路模拟器中表示光子部分可区分性。

氮空位辅助的双光子四比特Toffoli和Fredkin门的实现

Implementations of two-photon four-qubit Toffoli and Fredkin gates assisted by nitrogen-vacancy centers

期望实现需要较少量子资源的高效量子信息处理。我们设计了两个紧凑的量子线路，用于在单光子系统中通过金刚石氮空位（NV）中心在偏振和空间自由度（DoF）上确定性地实现四量子比特Toffoli和Fredkin门。这些门由与金刚石NV中心相关的电子自旋预示。与具有一个自由度的实现相比，我们的实现减少了量子资源，并且对退相干具有鲁棒性。我们的门的性能和效率的评估表明，我们的计划可以实现与当前的技术。

光子自旋轨道angular momentum空间上一维量子行走的实现

Implementation of one-dimensional quantum walks on spin-orbital angular momentum space of photons

光子可以携带自旋角动量（SAM）和轨道角动量（OAM），分别可以用来实现量子比特系统和高维系统。这种自旋轨道系统非常适合于实现一维离散时间量子随机游动。我们提出了一个简单的方案，量子行走的自旋轨道角动量空间的光子，其中光子行走的无限OAM空间由他们的SAM控制。通过采用最近发明的光学器件，所谓的“q板”，我们的方案比其他方案更简单和有效，因为在该方案中没有Mach-Zehnder干涉仪。

用常规线性光学元件实现量子延迟选择实验

Simple implementation of quantum delayed-choice experiment using conventional linear optical elements

提出了一种在无初始纠缠源的线性光学系统中实现量子延迟选择实验的简单方案。通过选择不同的探测器件，可以有选择地观察到光子通过马赫-曾德尔干涉仪后的不同行为。该方案表明，通过后选择，可以在一个实验装置中观察到光子的波行为和粒子行为，即光子可以表现出波和粒子的叠加行为。特别是对波粒叠加行为和波粒混合行为进行了详细的比较，发现了波粒行为之间的量子干涉效应，这可能有助于从本质上揭示光子的本质。

任意单粒子原子态最优克隆为两个光子态的实现方案

Scheme for the implementation of optimal cloning of arbitrary single particle atomic state into two photonic states

提出了一种实现任意单粒子原子态到两个光子态的$1 \to 2$最优克隆的可行方案，这对长距离量子通信的应用具有重要意义.我们的方案还实现了一个原子到另一个被困在另一个腔中的远距离原子的遥非门。该方案是基于绝热通道和偏振测量。它对一些实际的噪声，如违反Lamb-Dicke条件，自发发射和检测效率低下是鲁棒的。

单光子偏振态所有可能的正算符值测量的一般实现

General implementation of all possible positive-operator-value measurements of single photon polarization states

正算子值测度（POVM）是最一般的一类量子测量。我们提出了一种设置，其中所有可能的POVM的一个单光子偏振态（对应于所有可能的二维克劳斯运营商）可以很容易地使用线性光学元件来实现。该方法使得实验上实现任意个数POVM算子的任意射影正交、射影非正交或非射影集合成为可能。此外，我们的实现只需要真空辅助，是确定性的，而不是概率。因此，它实现了具有正确输出状态集的每个POVM。我们给出了实现两个不同的著名的非正交投影POVM所需的设置。

Shor量子周期算法的n位通用实现

An n-bit general implementation of Shor's quantum period-finding algorithm

本文的目标是概述一个通用的可扩展的实现Shor的周期发现算法使用基本的量子门，并作为一个蓝图的线性光学实现的Shor的算法的一般和特定的N值。这提供了一个更广泛的观点，这个问题经常被忽视，而有利于算法的编译版本。

光子回波技术中实现短脉冲光量子存储的可能性

The Possibilities of the Quantum Memory Realization for Short Pulses of Light in the Photon Echo Technique

分析了光子回波技术中记录、存储和重建短单光子波包的可能性。从理论上研究了光子场和介质参数对光子量子态重构质量和精度的影响。

具有最小物理资源的容错量子中继器，以及基于单光子发射器的实现

Fault-tolerant quantum repeaters with minimal physical resources, and implementations based on single photon emitters

分析了一种新的方法，该方法利用固定的、最小的物理资源实现任意长距离量子通信中量子纠缠的产生和嵌套纯化，并讨论了利用实际光子发射器和光子信道的实现方法.在这种方法中，我们使用具有由电子自旋和核自旋形成的两个内部自由度的单光子发射器来构建量子信道中的中间节点。状态选择荧光用于相邻节点中电子自旋之间的概率纠缠产生。我们详细分析了几种方法，适用于现实的，均匀加宽的单光子发射器。此外，耦合的电子和核自旋可以用来有效地实现纠缠交换和纯化。我们表明，这些技术可以结合起来，在任意长的距离产生高保真纠缠。我们提出了一个特定的协议，功能在多项式时间，并容忍纠缠保真度和本地操作中的错误。该方案对物理资源的要求是目前所有完全容错量子中继器方案中最低的。

用线性光学和连续光子计数实现投影测量

Implementation of projective measurements with linear optics and continuous photon counting

我们调查的可能性，实现一个给定的投影测量使用线性光学和任意快速前馈的基础上连续检测的光子。特别是，我们系统地推导出所谓的Dolinar方案，实现了最小的二进制相干态的错误鉴别。此外，我们表明，Dolinar型的方法也可以适用于投影测量的光子量子比特信号的制度。我们的研究结果表明，对于实施投影测量与线性光学，在原则上，单位的成功概率可以接近，即使不使用昂贵的纠缠辅助状态，因为它们需要在所有已知的（近）确定性线性光学建议。

基于单光子Bell态测量的量子密钥分发的一种简单实现

A simple implementation of quantum key distribution based on single-photon Bell state measurement

近年来，基于单光子贝尔态测量的与测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）方案被提出。虽然这些替代方案的安全性不如MDI-QKD，但它们具有传统BB84类协议的高密钥速率的优点，并且避免了MDI-QKD所需的双光子干涉的技术复杂性。然而，与常用的BB84系统相比，这些建议方案的设置相当复杂。在这里，我们提出了一个简单的基于SBSM的QKD的实现，它直接建立在现有的BB84 QKD的实现。我们的建议展示了基于SBSM的QKD和传统的相位编码QKD协议之间的隐藏连接。这一发现揭示了这两种不同类型的QKD协议背后的物理原理。此外，我们通过实验证明了我们的协议的可行性。

利用光学克尔效应实现量子相位门

Implementation of a quantum phase gate by the optical Kerr effect

我们证明了光克尔效应可以用来构造量子相位门。从量子非破坏技术中众所周知，当两个光子场模式通过克尔介质时，每个模式的相位将被移动，并且相移的大小将取决于两个模式中的光子数。我们讨论了负责这种效果的哈密顿量，并展示了如何产生有效的光子-光子相互作用，这对应于量子相位门操作两个量子比特，每个量子比特由一个光子场的椭圆偏振表示。我们讨论了退相干和损失，并提出了一些处理它们的方法。

利用三维光子晶体单模腔实现量子纠缠和量子逻辑门操作

Creation of Entanglement and Implementation of Quantum Logic Gate Operations Using a Three-Dimensional Photonic Crystal Single-Mode Cavity

在偶极近似和行波近似下，求解了具有足够高品质因子的三维光子晶体单模腔的含时耦合Jaynes-Cummings哈密顿量.然后，我们利用这些结果来展示如何创建两个原子的最大纠缠态，以及如何实现几个量子逻辑门：双轨Hadamard门，双轨NOT门和SWAP门。所有这些操作中的原子都是同步的，这在PC中的先前研究中不是这样[1，2]。我们的方法有可能扩展到N原子纠缠，通用的量子逻辑操作，和其他有用的，腔QED的量子信息处理任务的实施。

使用单光子实现相位门

Implementation of phase gates using single photons

针对量子傅里叶变换对相移门的重复需求，本文提出利用聚焦至接近衍射极限的单光子光束，为光学光子量子比特实现相位门。

单向纠缠光子自补偿量子密码

One-Way Entangled-Photon Autocompensating Quantum Cryptography

提出了一种新的量子密码实现，该实现将单向操作与自动补偿功能相结合，该功能迄今为止仅在需要信号在用户之间进行往返的实现中可用。使用先进的波的概念，它表明，这种新的实现是相关的往返实现以同样的方式，Ekert的两个粒子的计划是相关的贝内特和Bennard的原始一个粒子的计划。在现有计划的背景下，所提出的实施的实际优点和缺点进行了讨论。

利用来自短时间参考脉冲的光子的双光子干涉时间分辨测量光子态

Time-resolved measurement of photon states using two-photon interference with photons from short-time reference pulses

为了充分利用光子的能量-时间自由度进行光学量子信息处理，需要在极短的时间尺度上控制和表征光子的量子态。对于超出可用探测器的时间分辨率的测量，在短时间参考脉冲中与光子的双光子干涉可能是可行的替代方案。本文导出了单光子输入态与参考光子的聚束统计的时间测量算符。它示出的参考脉冲的脉冲形状的影响，可以表示在选择的带宽内的测量可以被视为一个理想的投影上的本征态的时间的光谱滤波器。对于全量子层析成像，时间相干性可以通过使用在两个不同时间的参考脉冲的叠加来确定。此外，能量-时间纠缠可以基于在检测时间对之间的相干性中观察到的二乘二纠缠来评估。

量子光态比较放大器的实验实现

Experimental Implementation of a Quantum Optical State Comparison Amplifier

量子光放大，击败了确定性放大器的噪声添加限制，已经实现了实验使用几种不同的非确定性协议。这些方案要么需要单光子源，要么通过噪声相加和光子相减来操作。在这里，我们提出了一个实验演示的协议，允许非确定性放大已知的一组相干态具有高增益和高保真度。该实验系统采用了两种成熟的量子光学技术：状态比较和光子减法，不依赖于复杂的量子资源，如单光子源。使用相干态而不是单个光子允许增加的放大率和较不复杂的光子源。此外，这意味着放大不限于低振幅状态。相对于两个关键参数，保真度和放大状态的生产率，我们证明，不使用量子资源，显着改善了以前的实验实现。

量子Shor算法实现中的非共振效应

Non-Resonant Effects in Implementation of Quantum Shor Algorithm

我们在伊辛自旋量子计算机上模拟了Shor的算法。详细分析了非共振效应的影响。结果表明，我们的“$2πk$”-方法成功地抑制非共振效应，即使相对较大的值的拉比频率。

在非理想光子网络中实现随机幺正

Implementing random unitaries in an imperfect photonic network

我们数值研究的实现Haar随机么正变换和傅里叶变换的光子器件组成的分束器和移相器，这是用于集成光子学实现玻色子采样。实现任意么正变换所需的反射率分布向低值倾斜，并且模式的数量越大，这种倾斜越强。使用马赫-曾德尔干涉仪的实际实现不能完美地做到这一点，因此具有有限的保真度。我们表明，数值优化和增加额外的分束器的网络可以帮助恢复保真度。

基于现实单光子源实现的设备无关量子密钥分发

Device Independent Quantum Key Distribution with realistic single-photon source implementations

本文研究基于单光子源和中心站预告测量的全光子设备无关量子密钥分发方案，推导出非零密钥率对光源参数的条件，并证明在几十公里距离上可实现每秒数百比特的密钥率。

利用线性光学元件实现非确定性量子逻辑操作的隐形传态

Teleportation implementation of non-deterministic quantum logic operations by using linear optical elements

我们提出了一个可行的方案，利用隐形传态协议实现Knill，Laflamme和Milburn（Nature，409，46-52（2001））的非确定性量子逻辑运算，该方案只需要单光子源、线性光学元件和光子探测器。

面向旅行商问题的资源高效变分量子求解器及其硅光子实现

Resource-efficient variational quantum solver for the travelling salesman problem and its silicon photonics implementation

提出一种基于两个最大纠缠量子寄存器的变分量子算法，通过关联矩阵编码路径，仅需2⌈log₂N⌉量子比特，并在可重构硅光子电路上实验验证了四城市问题。

Multiqudit quantum hashing and its implementation based on orbital angular momentum encoding

A new version of quantum hashing technique is developed wherein a quantum hash is constructed as a sequence of single-photon high-dimensional states (qudits). A proof-of-principle implementation of the high-dimensional quantum hashing protocol using orbital-angular momentum encoding of single photons is implemented. It is shown that the number of qudits decreases with increase of their dimension for an optimal ratio between collision probability and decoding probability of the hash. Thus, increasing dimension of information carriers makes quantum hashing with single photons more efficient.

Perspective: Toward large-scale fault-tolerant universal photonic quantum computing

Photonic quantum computing is one of the leading approaches to universal quantum computation. However, large-scale implementation of photonic quantum computing has been hindered by its intrinsic difficulties, such as probabilistic entangling gates for photonic qubits and lack of scalable ways to build photonic circuits. Here we discuss how to overcome these limitations by taking advantage of two key ideas which have recently emerged. One is a hybrid qubit-continuous variable approach for realizing a deterministic universal gate set for photonic qubits. The other is time-domain multiplexing tec…

量子控制SWAP门的光子电路实现

Implementation of a quantum controlled-SWAP gate with photonic circuits

量子信息科学研究信息的处理和传输如何受到独特的量子力学现象的影响。双量子比特门的组合已经被用来实现量子线路，然而，可扩展性成为一个关键问题。三量子比特门的使用可以极大地简化量子线路的结构。其中，受控交换（Fredkin）门是必不可少的，因为它们可以直接应用于重要的协议，例如，纠错、指纹识别和最佳克隆。在这里，我们报告的光子量子比特的Fredkin门的实现。对于3光子Greenberger-Horne-Zeilinger态，我们在计算基础上实现了0.85的保真度和0.81的输出态保真度。估计的过程保真度为0.77，表明我们的Fredkin门可以应用于各种量子任务。

光子对量子密钥分发系统的性能

Performance of Photon-Pair Quantum Key Distribution Systems

我们分析了一种新的量子密钥分发（QKD）系统，采用相关光子源（CPS）和光子数分辨检测器（PNR）提供的性能的定量改善。我们的计算表明，给定当前的技术，CPR实现提供了几个数量级的改进，在安全比特率在先前描述的实现。

一种有效实现与测量设备无关的单光子源诱骗态量子密钥分发

An efficient implementation of the decoy-state measurement-device-independent quantum key distribution with heralded single-photon sources

本文研究了利用预告单光子源实现的与测量设备无关的量子密钥分发。这具有的优点是，在X基中观察到的误差率是高阶的，并且不是那么大。我们计算了两种情况下的密钥速率和传输距离：一个只使用触发事件，另一个使用触发和非触发事件。我们比较了各种协议的密钥速率，发现使用触发事件和非触发事件的新方案可以提供更高的密钥速率和更长的安全距离。此外，我们还展示了当使用不同的预示单光子源时，我们的方案的不同行为，即，泊松分布或热分布。我们证明了前者比后者能产生相对更高的安全密钥速率，因而在实际的量子密钥分发中能更有效地工作。

量子密码Bennett-Bullard 1984协议实际实现中的光子数分裂与克隆攻击

Photon-Number-Splitting versus Cloning Attacks in Practical Implementations of the Bennett-Brassard 1984 protocol for Quantum Cryptography

在实际的量子密码学中，源有时会产生多光子脉冲，从而使窃听者Eve能够执行强大的光子数分裂（PNS）攻击。最近，Curty和Lutkenhaus [Phys.Rev.A69，042321（2004）]表明，当存在两个光子时，PNS攻击并不总是最佳攻击：如果在Alice-Bob的相关性中存在错误，并且如果Eve不能修改Bob的检测效率，则Eve使用基于2->3克隆机的另一种攻击获得更大量的信息。在这项工作中，我们将这种分析扩展到所有的距离爱丽丝鲍勃。我们确定了一种新的非相干2->3克隆攻击，它比以前描述的性能更好。使用它，我们确认，在存在错误的情况下，夏娃的更好的策略使用2->3克隆攻击，而不是PNS。然而，这种改进对于Bennett-Bennard 1984（BB84）协议的实现是非常小的。因此，这些新攻击的存在在概念上是有趣的，但基本上不会改变BB84的安全参数的值。主要结果是有效的泊松和亚泊松源。

基于四波混频系统的复合光子阻塞实现

Implementation of Composite Photon Blockade Based on Four-wave Mixing System

本文研究非简并四波混频系统中传统光子阻塞与非传统光子阻塞同时出现的复合光子阻塞现象，通过解析与数值计算给出实现条件，并证明该机制可降低 g(2)(0) 并提高单光子数量。

基于里德伯原子系综中光子-光子相互作用的量子随机存取存储器实现

Quantum Random Access Memory Implementation Using Photon-Photon Interaction in Rydberg Atomic Ensemble

针对qRAM可扩展性瓶颈，提出基于里德伯原子系综和EIT的量子行走架构，以相位编码替代有源节点，实现对数级时间复杂度和容错硬件路径。

利用多光子实现安全量子通信协议

Implementation of Secure Quantum Protocol using Multiple Photons for Communication

本文介绍了一种用于云中服务器之间安全通信的量子密码协议的实现。随着计算能力的增加，基于计算复杂性的经典密码学和密钥管理方案变得越来越容易受到暴力攻击和密码分析攻击。目前量子密码学的实现基于BB84协议，该协议容易受到实际激光源发射的多个光子的虹吸攻击。三阶段协议，其实现在本文中描述，是从传统的做法出发，它消除了一些已知的漏洞，目前实现的量子密码。本文提出了一种在自由空间中实现三阶段量子通信协议的方法。据作者所知，这是量子协议的第一个实现，其中多个光子可以用于安全通信。

任意图上的多步离散时间量子行走、性质及其光子实现

Multi-walker discrete time quantum walks on arbitrary graphs, their properties, and their photonic implementation

量子行走已经成为量子计算常用电路模型的一种有趣的替代方案。虽然对于量子计算来说仍然是通用的，但量子行走模型具有非常不同的物理要求，这更自然地适用于一些物理实现，例如线性光学。许多作者都认为步行与一个或两个步行者，在一维图，并进行了一些实验演示。在本文中，我们讨论推广的离散时间量子行走的模型的情况下，任意数量的步行者作用于任意图结构。我们提出了一个形式主义，允许分析这种情况下，和几个例子的情况下，我们的技术可以应用。我们认为量子漫步的最重要的特征-测量，可测量性，表征，以及经典和量子干涉之间的区别。我们还讨论了潜在的物理实现的背景下，线性光学，这是相关的，今天的实验。

光子芯片上的Shor量子因子分解算法

Shor's quantum factoring algorithm on a photonic chip

肖尔的量子因式分解算法比任何其他已知的方法都要快得多，这是现代信息安全的核心任务，特别是在互联网上。这种算法需要一台量子计算机，一种利用量子叠加和量子比特（或量子比特）纠缠所提供的“大规模并行性”的设备。我们报告的示范编译版本的肖尔算法的集成波导硅芯片上，引导四个单光子量子比特通过计算因子15。

几何量子速度极限：理论见解与光子实现

A Geometric Quantum Speed Limit: Theoretical Insights and Photonic Implementation

本文从几何角度提出基于Bloch角的新型量子速度极限并推导其饱和条件，通过光子系统的交换测试直接测量Bloch角验证了该方法的实验可行性，相比已有方法减少了资源消耗并提供了更紧的约束。

Implementation of weak measurement amplification with the weak coherent light and optomechanical system

Most studies for postselected weak measurement in optomechanical system focus on using a single photon as a measured system. However, we find that using weak coherent light instead of a single photon can also amplify the mirror's position displacement of one photon. In the WVA regime (Weak Value Amplification regime), the weak value of one photon can lie outside the eigenvalue spectrum, proportional to the difference of the mirror's position displacement between the successful and failed postselection and its successful postselection probability is dependent of the mean photon number of the co…

Experimental demonstration of an efficient, semi-device-independent photonic indistinguishability witness

Efficient and reliable measurements of photonic indistinguishability are crucial to solidify claims of a quantum advantage in photonics. Existing indistinguishability witnesses may be vulnerable to implementation loopholes, showing the need for a measurement which depends on as few assumptions as possible. Here, we introduce a semi-device-independent witness of photonic indistinguishability and measure it on an integrated photonic processor, certifying three-photon indistinguishability in a way that is insensitive to implementation errors in our processor.

受控操作远程实现的实现

Realization of controlled Remote implementation of operation

研究CRIO技术以实现高安全性的远程操作，基于光子-腔-原子系统构建CZ门与非绝热完整几何受控门，并利用反阻塞效应和动力学方案提升门在退相干下的鲁棒性。

一种光子损耗容限Zeno CSIGN门

A photon loss tolerant Zeno CSIGN gate

我们对CSIGN门的光学实现进行建模，该CSIGN门在存在光子损失的情况下利用量子芝诺效应[1，2]。这种损失严重影响了闸门的原始运行。然而，我们表明，通过使用相同的光子损失代码，已提出的线性光量子计算（LOQC），性能大大提高，这样的门可以优于LOQC等价物。该技术可以应用于其他类型的非线性，使非线性光学门的实现更有吸引力。

一维超导腔中微波光子纠缠产生的一步实现

One-step implementation of entanglement generation on microwave photons in distant 1D superconducting resonators

我们提出了一种可扩展的基于量子总线的装置，用于在远距离超导谐振器（SR）中产生微波光子（MP）纠缠。与以往的处理器中多个谐振器耦合到超导量子比特（SQ）不同，我们的装置由多个一维谐振器$r_j$组成，它们在不同位置简单地耦合到量子总线（另一个公共谐振器$R$），并辅以超导量子干涉仪装置。通过在一维随机共振器中捕获和释放MP态的技术，它可以作为纠缠发生器或量子通信中的节点。为了证明该器件的性能，我们提出了一个一步方案，在两个遥远的SR的MP上产生高保真的贝尔态。它工作在$r_j$和$R$的色散区，这使我们能够扩展它，以同时在不同的谐振腔对上产生高保真度的多Bell态。

阻抗匹配Λ系统的缀饰态工程实现

Implementation of an impedance-matched Λsystem by dressed-state engineering

在一维光学系统中，入射场和散射场之间的干涉极大地增强了光与物质的相互作用。特别地，在阻抗匹配的Λ型三能级系统中，单个光子确定性地诱导拉曼跃迁并切换系统的电子态。在这里，我们表明，这样的Λ系统可以通过使用驱动超导量子比特和谐振器的修饰态来实现。输入的微波光子被完全吸收，并在同一波导中被下转换成其他频率模式。所提出的设置是适用于在微波域的单光子探测。

用于量子信息处理的多功能单光子源

A Versatile Source of Single Photons for Quantum Information Processing

单光子的量子态是量子物理学最基本、最有趣的表现形式之一。同时，单光子和单光子对是基于线性光学的量子计算和量子中继器基础设施领域中的重要构件。这些领域拥有巨大的潜力，在开发单个组件方面取得了许多科学和技术进步，例如使用各种物理实现的量子存储器和光子源。然而，进一步的进展受到这些不同组成部分之间缺乏兼容性的影响。最终，人们的目标是单光子和光子对的多功能源，以克服这种不兼容的障碍。这种光子源应允许调谐光谱特性（宽波长范围和窄带宽）以解决不同的实现方式，同时保持高效率。此外，它应该能够桥接不同的波长范围以使实现兼容。在这里，我们介绍并实验演示了这种基于回音壁谐振器物理学的多功能单光子和光子对源。一个圆盘形的，单片的和本质上稳定的谐振器是由锂碳酸盐制成的，并支持一个腔辅助的三倍频谐振自发参量下转换过程。测量结果表明，光子对有效地产生在两个高度可调谐的谐振腔模式。我们验证波长调谐超过100 nm之间的两种模式与7.2和13 MHz之间的可控带宽。单光子的预示产生与$g^{(2)}(0) < 0.2$的反聚束。这种紧凑的源提供了前所未有的可能性，耦合到不同的物理量子系统，并使其成为量子中继器和光学量子信息处理的理想实现。

量子Morra游戏的光子实现

Photonic implementation of the quantum Morra game

该研究提出量子体系下的变形Morra游戏，使Alice具备获胜优势且部分情况可通过纯策略实现纳什均衡，通过线性光学光子量子比特实验验证，平均偏差小于2%，为量子信息与通信研究提供新方向。

最小Deutsch算法的双缝实现

Double-slit implementation of minimal Deutsch algorithm

我们报告的最小Deutsch算法在光学设置的实验实施。在这个版本中，从最著名的算法形式中删除了冗余。原始版本涉及两个量子位的操作，而在其最小版本中，仅使用一个量子位。我们的量子比特在双缝的帮助下被编码在自发参量下转换信号光子的横向空间模式中，其中闲频光子在创建预示的单光子源中起着至关重要的作用。一个空间光调制器（SLM）被编程为物理生成一个比特的功能，必要的实现算法的最小版本，这表明SLM可以用于未来的量子协议的实现。

通过动态控制的核共振与单个X射线光子的逻辑运算

Logical operations with single x-ray photons via dynamically-controlled nuclear resonances

从理论上研究了利用共振光核相互作用实现偏振编码x射线的逻辑运算。我们表明，通过共振散射核和快速旋转的核超精细磁场来控制输出光子的偏振，单量子比特逻辑门可以模拟。可以采用第二控制量子位来触发磁场旋转，从而允许用于X射线光子的受控非门的若干实现选择。

Loss-tolerant all-photonic quantum repeater with generalized Shor code

The all-photonic quantum repeater (APQR) is a promising repeater scheme to realize long-distance quantum communication. For a practical APQR, an indispensable requirement is the robustness of the repeater graph state (RGS) against photon loss. We propose a new loss-tolerant scheme by applying the generalized Shor code to RGS, which can be experimentally demonstrated with current technology. Experimentally, we first prepare and verify the nine-qubit Shor code. Then, by applying the generalized Shor code to APQR and preparing a simplified encoded RGS with the structure of $1\times2$ based on the…

利用EPR光子源提高光量子计算的噪声阈值

Improving noise threshold for optical quantum computing with the EPR photon source

研究表明，利用EPR型光子源可以显著提高光量子计算的噪声阈值。在该实现中，要求检测器效率$η_{d}$大于50%，并且源效率$η_{s}$可以是任意小的正数。该阈值与使用单光子源的实现相比是有利的，其中需要组合效率$η_{d}η_{s}>2/3$。我们讨论了实现所需EPR光子源的几种物理装置，包括单原子腔的光子发射器。

Photonic Discrete-time Quantum Walks and Applications

We present a review of photonic implementations of discrete-time quantum walks (DTQW) in the spatial and temporal domains, based on spatial- and time-multiplexing techniques, respectively. Additionally, we propose a detailed novel scheme for photonic DTQW, using transverse spatial modes of single photons and programmable spatial light modulators (SLM) to manipulate them. Unlike all previous mode-multiplexed implementations, this scheme enables simulation of an arbitrary step of the walker, only limited, in principle, by the SLM resolution. We discuss current applications of such photonic DTQW …