掺杂光子晶体中的光子-光子关联和纠缠

光子量子比特间稳健纠缠的实验产生和调谐

Experimentally generating and tuning robust entanglement between photonic qubits

我们制备并研究了三个偏振编码光子量子比特组成的新态的纠缠特性。通过改变一个实验参数，我们可以相干地从一个完全可分离的状态到一个最大鲁棒的W状态，同时在任何时候都保持一个最佳的鲁棒性，对称纠缠配置。我们实现了高保真度与这些配置实验，包括最高的报告W状态保真度。

光子偏振纠缠的Raman量子存储

Raman Quantum Memory of Photonic Polarised Entanglement

粒子间的量子纠缠被认为是量子信息的一个基本特征，在这种量子信息中，必须给出整个系统的量子态，而不是单独描述单个粒子。构建光子纠缠的量子存储器是实现量子网络的关键，以前已有许多存储协议实现了这一点。其中拉曼量子存储器具有宽带、高速等优点，在量子网络和量子计算中具有巨大的应用潜力。然而，光子偏振纠缠的拉曼量子存储是一个具有挑战性的工作，仍然缺乏。本文报道了两种基于气体原子系综的拉曼量子存储器：1。单光子路径和偏振混合纠缠的拉曼量子存储。2.两粒子光子偏振纠缠态的喇曼存储。这两种不同的拉曼光子纠缠存储的实验结果在量子信息科学中具有很好的应用前景。

利用光子法拉第旋转实现原子态的纠缠交换

Entanglement swapping of atomic states through the photonic Faraday rotation

提出了一种利用光子法拉第旋转实现腔量子电动力学中原子态纠缠交换的方法。两个方案被认为是在其中我们使用三个和四个腔，分别加上一个额外的圆偏振光子。在与被困在腔内的原子相互作用后，系统演化为纠缠的原子-光子态。然后通过对整个原子-光子态的Bell态测量实现纠缠交换。

通信波长下钻石自旋量子比特与光子时间仓量子比特的纠缠

Entanglement between a diamond spin qubit and a photonic time-bin qubit at telecom wavelength

我们报道了NV电子自旋量子比特和电信波段光子量子比特之间量子纠缠的实现和验证。首先，我们在自旋量子比特和637 nm光子时间仓量子比特之间产生纠缠，然后进行光子量子频率转换，将纠缠转移到1588 nm光子。我们在不同的基础上通过相关测量来表征所得到的状态，并找到了F = 0.77 +/- 0.03的Bell状态保真度的下限。这一结果是通过光纤基础设施扩展量子网络的重要一步。

光子团簇态实验中纠缠的最佳验证

Optimal verification of entanglement in a photonic cluster state experiment

我们报告了通过使用偏振和线性动量纠缠的光子实现的四量子位和六量子位团簇态的纠缠测量来量化纠缠。本文还讨论了在实际实验条件下，利用密度矩阵上的不完全层析信息对纠缠束缚进行标度的问题。

大气turbulence中光子轨道angular momentum量子比特态的普适纠缠衰减：解析处理

Universal entanglement decay of photonic orbital angular momentum qubit states in atmospheric turbulence: an analytical treatment

研究了在弱湍流大气中具有相反方位角指数$l_0$的光子轨道角动量量子比特态的纠缠演化。使用渐近方法，我们推导出解析表达式的振幅之间的模式$l_0$和$-l_0$的相干性引起的串扰。此外，我们解析地建立不同的，普遍的纠缠衰减定律Kolmogorov的湍流模型和两个近似。

基于集成硅光子学的纠缠纯化

Entanglement Purification by Integrated Silicon Photonics

本文首次在硅光芯片上实现确定性纠缠纯化，通过可重构电路模拟比特翻转与相位翻转错误，在20%比特翻转错误率下将态保真度从0.71提升至0.82。

光子带隙结构中单光子的巨非线性和纠缠

Giant nonlinearity and entanglement of single photons in photonic bandgap structures

预测了具有抑制光谱展宽的巨大增强的交叉相位调制，其传播受到具有多级掺杂的空间周期性介质的光子带隙的强烈影响的光致暗态极化激元之间。这种机制被证明是能够完全纠缠两个单光子脉冲高保真度。

光子模块：光子纠缠的按需资源

The Photonic Module: an on-demand resource for photonic entanglement

光子纠缠在量子计算和量子通信中有着广泛的应用。在这里，我们介绍了一种新的设备：“光子模块”，它允许快速，确定性的一大类纠缠光子态的准备。该模块是一个独立的应用程序，“即插即用”的设备，具有足够的灵活性，以完全确定性的方式为所有主要的量子计算和通信应用程序准备纠缠，而不需要数量区分光子检测。我们提出了两种替代结构的模块，一个使用自由空间组件和一个光子带隙结构。该模块的自然操作是生成稳定器形式主义内的状态，我们提出了一个腔QED的要求实验实现这个设备上的分析。

利用光子法拉第旋转纯化原子纠缠

Atomic entanglement purification using photonic Faraday rotation

提出了一种利用光子法拉第旋转实现原子纠缠对纠缠纯化的方案。结果表明，在腔QED中，经过两个单光子的输入-输出过程，可以从低质量的混合纠缠原子态得到高质量的纠缠原子态。与其他的电子探针不同，这两对混合态不需要直接保持完整。由于法拉第旋转作用于低Q腔，这种EPP在量子通信和计算中都是有用的。

光子时间仓量子比特与集体原子自旋激发的纠缠

Entanglement between a photonic time-bin qubit and a collective atomic spin excitation

光与物质之间的纠缠结合了光子量子比特长距离传输的优势和原子量子比特的存储和处理能力。为了在长距离上有效地分布光子态，已经研究了几种编码量子比特的方案-时间箱编码由于其对光纤中的退相干的鲁棒性而特别有前途。在这里，我们演示了在冷原子系综中光子时间仓量子比特和单个集体原子自旋激发（自旋波）之间纠缠的产生，然后将原子量子比特映射到另一个光子量子比特上。一个磁场，诱导原子激发的周期性的退相和再定相，确保了时间的可重复性的两个时间仓，并在纠缠产生中起着核心作用。为了分析所产生的量子态，我们使用很大程度上不平衡的马赫-曾德尔干涉仪在不同的量子比特基上进行投影测量，并通过违反CHSH贝尔不等式来验证纠缠。

高维拓扑光子纠缠

High-dimensional topological photonic entanglement

针对大量纠缠拓扑光子模式扩展缺失的问题，提出并实验演示利用硅光子波导拓扑超晶格非线性生成高维拓扑光子纠缠的方法，实现多达五个模式的弹性纠缠，为可扩展容错量子光子态开辟新途径。

Heralding multiple photonic pulsed Bell-pairs via frequency-resolved entanglement swapping

Entanglement is a unique property of quantum systems and an essential resource for many quantum technologies. The ability to transfer or swap entanglement between systems is an important protocol in quantum information science. Entanglement between photons forms the basis of distributed quantum networks and the demonstration of photonic entanglement swapping is essential for their realization. Here an experiment demonstrating entanglement swapping from two independent multimode time-frequency entangled sources is presented, resulting in multiple heralded temporal-mode Bell states. Entanglement…

光子晶体光学参量振荡器中的空间纠缠

Spatial entanglement in optical parametric oscillators with photonic crystals

研究了多模光学参量振荡器中腔内光子晶体的效应，特别是量子涨落。刺激或抑制空间不稳定性、降低或增加参数阈值的能力允许控制强度波动和相关性。在发现空间Einstein-Podolsky-Rosen纠缠和不可分性的阈值以上，发现了一个显着的量子噪声减少和压缩求积范围的增加。

混合光子纠缠：实现、表征及应用

Hybrid photonic entanglement: Realization, characterization and applications

我们证明了在双光子系统上通过参量下转换实现的量子退纠缠擦除器是产生混合光子纠缠的一般方法，即光子对不同自由度之间的纠缠。为了证明这一点，我们产生和表征的源与两个量子比特之间的混合纠缠度可调，一个编码的横向动量和位置的光子，和其他在其合作伙伴的偏振。此外，我们表明，我们的设置的一个简单的扩展，使双光子量子比特量子比特混合纠缠态的产生。最后，我们讨论了这种类型的纠缠可以为光量子网络带来的好处。

通过在掺锗光子晶体光纤中刻写布拉格光栅实现窄带单光子

Narrowband heralded single photons via Bragg grating inscription in germanium-doped photonic crystal fiber

通过在掺锗光子晶体光纤中刻写布拉格光栅，实现窄带单光子源，适用于量子存储器耦合和异构量子比特接口。

掺杂负折射率光子超材料中的四波混频、量子控制和损耗补偿

Four-wave mixing, quantum control and compensating losses in doped negative-index photonic metamaterials

研究了在负折射率超材料中掺杂共振非线性光学中心补偿吸收的可能性。讨论了NIM中量子干涉的作用和对向传播电磁波的四波参量放大的特殊性质。

Creation, Characterization, and Manipulation of Quantum Entanglement in a Photonic System

In this thesis, we report the theoretical and experimental investigations towards the creation, characterization, and manipulation of quantum entanglement in a photonic system. We examine two different aspects of quantum entanglement: In the first part, we discuss the experimental method for the preparation and characterization of SPDC-based polarization-entangled photon source. We provide a review study comparing different Entanglement Measures for non-maximally entangled two-qubit pure states and extend this analysis to higher-dimensional systems. In the second part, we study the entanglemen…

多核optical fibers之间高维光子空间纠缠的实验研究

Experimental demonstration of high-dimensional photonic spatial entanglement between multi-core optical fibers

多维光子量子的光纤传输保证了每个光子的高信息容量而不受空间限制。本文利用空间光调制器和单模光纤组成的量子态分析仪，对空间量子在多芯光纤中的传输和光纤间纠缠的测量进行了实验研究。量子态层析重建了四维纠缠态，通过二维子空间的并发和一个高维Bell型CGLMP不等式验证了纠缠态的非定域性.

将光子纠缠映射到量子存储器中

Mapping photonic entanglement into and out of a quantum memory

量子信息科学的最新发展主要依赖于纠缠，这是量子力学的一个有趣的方面，其中复合系统的部分可以表现出比任何经典对应物更强的相关性。特别是，可扩展的量子网络需要通过光子通道在遥远的物质节点之间创建、存储和分发纠缠的能力。原子系综可以扮演这样的节点的角色。到目前为止，在光子计数机制中，已经通过概率协议成功地证明了原子系综之间的纠缠。然而，这种方法的一个固有缺点是纠缠量和其制备概率之间的折衷，本质上导致高纠缠的低计数率。在这里，我们报告了一个协议，两个原子系综之间的纠缠是由相干映射的纠缠态的光。通过分裂单光子和随后的状态转移，我们分离了纠缠的产生和存储。经过一个可编程的延迟后，存储的纠缠被映射回光子模式，总效率为17%。单光子源的改进以及我们的协议将使原子系综的“按需”纠缠成为可能，这是量子网络的强大资源。

掺杂共振价键态中的纠缠

Entanglement in doped Resonating Valence Bond states

我们研究了在二维晶格中掺杂剂的存在下，共振价键态的纠缠特性，掺杂剂从晶格中去除电子，产生“空穴”。在这种情况下，由哈伯德哈密顿量产生的空穴在强库仑排斥状态下的运动可能是安德森在《科学》{ \bf 235}，1196，（1987）中假设的高温超导现象的原因。我们认为，有一个特定的密度的掺杂剂（孔）的纠缠包含在晶格中达到最大值的最近邻RVB液体状态。

反冲与计时对光子联网原子量子比特的纠缠保真度限制

Entanglement fidelity limits of photonically-networked atomic qubits from recoil and timing

本文针对光子联网原子量子比特远程纠缠中反冲与计时不平衡引发退相干、限制纠缠保真度的问题，分析相关效应的影响，提出可通过合理实验设计抑制甚至消除该类效应。

利用光子法拉第旋转测量任意双光子纠缠态

Measurement of arbitrary two-photon entanglement state with the photonic Faraday rotation

提出了一种利用光子法拉第旋转测量任意双光子纯纠缠态纠缠度的有效方案。在该协议中，光子纠缠态的纠缠度可以转化为拾取奇宇称光子态的总成功概率。为了完成测量任务，我们需要一些辅助的三能级原子，它们被囚禁在低质量的腔中。我们的协议可以很好地实现在现有的实验条件下。此外，在实际的非完美原子态探测和光子法拉第旋转条件下，我们的协议也能很好地工作。基于这些特点，我们的协议可能是有用的，在当前的量子信息处理。

光子团簇态源纠缠长度的有效测量

Efficient entanglement length measurements for photonic cluster state sources

我们提出了一个程序，用于确认在纠缠（集群）状态，不依赖于完整的状态层析成像，即使在低收集效率的工作的长串光子的产生。该方案具有无源的附加优点-例如，它不需要切换光学元件来在不同的基座中执行测量。

Controllable Entanglement Distribution Network Based on Silicon Quantum Photonics

The entanglement distribution network connects remote users through sharing entanglement resources, which is essential for realizing quantum internet. We proposed a controllable entanglement distribution network (c-EDN) based on a silicon quantum photonic chip. The entanglement resources were generated by a quantum light source array based on spontaneous four-wave mixing (SFWM) in silicon waveguides and distributed to different users through time-reversed Hong-Ou-Mandel interferences in on-chip Mach-Zehnder interferometers with thermal phase shifters. A chip sample was designed and fabricated,…

复杂噪声光子纠缠的实验产生

Experimental generation of complex noisy photonic entanglement

我们提出了一个基于自发参量下转换的实验方案，利用两个I型非线性晶体的排列产生最大纠缠偏振态的多光子对。通过在产生的光子的路径中引入相关的偏振噪声，我们制备了混合纠缠态，其性质说明了最近在量子信息理论中获得的基本结果，特别是那些关于束缚纠缠和隐私。

含光子晶体的三能级模型中纠缠的定性研究

Qualitative aspects of the entanglement in the three-level model with photonic crystals

本文探讨了在三能级系统中，当存在光子晶体时，在复合态中的量子纠缠问题可以用并发和相熵方法来解决。提出了一种适用于任意三能级系统的光子带隙解析方法。利用这个解析解，我们最终计算了纠缠度和相熵，特别关注纠缠现象。具体来说，我们使用并发作为一个衡量的纠缠位于两个半无限的一维周期性光子晶体，平面腔激光器结构的情况下，在薄板区域的偶极发射器。这里考虑的制度的一个特点是，封闭形式的时间演化的评估可以进行失谐和光子带隙的存在下，这提供了洞察原子场耦合，模式频率和不同的腔参数的并发函数的性质的差异。我们演示了如何波动的相位和数量熵的存在下的光子带隙的影响。结果示出了数值模拟应用到GaAs。最后，我们将所得到的结果与任何三能级系统的纠缠成本可以计算的实例。潜在的固态系统中的实验观察进行了讨论，发现是有前途的。

窄带光子量子纠缠与反向传播畴工程

Narrow-band photonic quantum entanglement with counterpropagating domain engineering

光子纠缠是量子信息技术的重要资源，包括量子信息处理和远距离通信。这些应用需要窄带纠缠源，与光子-电子界面兼容，并放松网络介质中色散引起的纠缠退化。然而，这样的千兆赫级带宽是一个挑战的光子纠缠基于传统的自发参量下转换。在这里，我们介绍了一个国家的最先进的领域工程技术的对向传播相位匹配的偏振纠缠产生，这导致在电信波长的固有带宽为7.1 GHz。这种几何结构还解决了在频率简并下纠缠光子对的确定性分离的基本挑战，因此可以在双极化KTP波导中实现有效的共线相互作用，并产生3.4*10^3（GHz*mW*s）^-1的光谱亮度。155 ps的基区到基区Hong-Ou-Mandel下降也证实了源带宽，具有97.1%的高干扰可见度。测量的纠缠违反贝尔不等式高达18.5个标准偏差，与Clauser-Horne-Shimony-Holt S-参数为2.720。量子态层析成像进一步表征了纠缠，保真度F= 95.71%。这些独特的特性为光子纠缠源的发展奠定了基础，并保证了广泛的实际量子信息应用。

光子六量子比特单重态旋转不变性和纠缠的实验检验

Experimental test of rotational invariance and entanglement of photonic six-qubit singlet state

我们实验测试了单重态的六光子量子比特推广的不变性。我们的结果与理论相一致。不变性对于克服某些类型的退相干是有用的。我们还实验检测纠缠的状态使用适当的见证观察，本地观察组成。我们的结果清楚地表明，测试的设置，这是非常稳定的，是一个很好的候选人实现各种多方量子通信协议。所产生的状态的估计保真度是非常高的：它揭示了非常强的EPR六光子相关的错误率低于6%。

利用猫态叠加实现光子混合态纠缠交换

Photonic Hybrid State Entanglement Swapping using Cat State Superpositions

我们提出了使用混合纠缠的纠缠交换协议，作为手段，分发一个贝尔状态与高保真度的两方，爱丽丝和鲍勃。本文采用的混合纠缠被描述为一个离散变量（Fock态）和一个连续变量（猫态叠加）纠缠态。我们模型的两个传播的连续可变模式之间的光子损耗的平等和不平等的水平，通过投影真空单光子测量，通过平衡零差检测和其他模式检测这些状态之前。我们调查零差测量的缺陷，并在此协议中选择的测量方案的相关成功概率。我们表明，我们的纠缠交换方案是弹性的低水平的光子损失，以及低水平的平均不平等的损失之间的两个传播模式，并显示在这种损失弹性的改善比其他混合纠缠方案使用相干态叠加的传播模式。最后，我们得出结论，我们的协议是适合于潜在的量子网络应用，需要两个节点共享纠缠分离的距离为5-10公里时，使用一个合适的纠缠纯化方案。

混合量子门及巨交叉Kerr非线性效应下“静止”光子量子比特与飞行光态的纠缠

Hybrid quantum gate and entanglement between a "stationary" photonic qubit and a flying optical state via a giant cross Kerr nonlinear effect

基于离散变量和连续变量的混合协议的量子信息处理由于其在可扩展量子计算机和远程量子网络中的应用前景而受到广泛关注。通过在两个腔之间引入一个巨大的交叉克尔非线性效应，我们提出了一个在静止的离散光子比特和飞行的光子态之间实现高保真度的混合量子门和量子纠缠的一般方案.有趣的是，我们的协议可以用来进行一个受控的Z量子门之间的一个静态的微波光子存储在一个缓慢衰减的微波腔和一个飞行的光学光子，从而使远程超导量子线路的量子网络。

3D非互易光子拓扑绝缘体的鲁棒纠缠

Robust entanglement with 3D nonreciprocal photonic topological insulators

研究了光子拓扑绝缘体界面附近两能级系统的自发纠缠和泵浦纠缠，该界面支持体材料带隙中的非互易（单向）、散射免疫和拓扑保护的表面等离子体激元.为此，我们推导出了一般三维，非互易，非均匀和有损环境中的量子比特相互作用的主方程。通过光子格林函数，环境被精确地表示。由此产生的纠缠被证明是非常强大的材料系统中发生的缺陷，从而保持强大的纠缠，即使界面表现出电大和几何尖锐的不连续性。或者，取决于初始激发态，使用非互易环境允许两个量子比特即使在非常接近的间隔下也保持不纠缠。材料的拓扑性质表现在纠缠对保持间隙陈数的材料参数变化的不敏感性。我们的配方和结果应该是有用的量子动力学在非互易环境中的基础研究，和技术应用相关的纠缠在两个级别的系统。

光子纠缠坍缩和恢复的实验演示

Experimental demonstration of photonic entanglement collapse and revival

在非马尔可夫环境中，我们证明了不同偏振纠缠光子态的纠缠动力学的崩溃和复苏的特点。利用全光学实验装置，我们证明了纠缠即使在突然死亡后也可以复活。一个最大的复苏状态被证明违反贝尔不等式与4.1标准偏差，验证了它的量子性质。在这个实验中观察到的复活现象提供了一个有趣的角度纠缠动力学。

具备高速纠缠产生与验证功能的集成光子平台

Integrated photonic platform with high-speed entanglement generation and witnessing

本研究在硅光子芯片上实现基于诱骗态技术的多轨单光子纠缠产生与验证，采用12.5 GHz带宽片上平衡零拍探测器室温运行，经损耗补偿后保真度达92%、CHSH违反下界2.59，为集成室温量子光子系统提供可行方案。

双面光学微腔中利用量子点自旋的光子量子比特的确定性CNOT门和纠缠交换

Deterministic CNOT gate and entanglement swapping for photonic qubits using a quantum-dot spin in a double-sided optical microcavity

提出了一种确定性和可扩展性的方案，利用量子点（QD）自旋在双面光学微腔中构造两量子比特的受控非（CNOT）门，实现光子量子比特之间的纠缠交换.该方案是基于自旋选择性光子从腔的反射，可以实现在一个非破坏性和预示的方式。我们评估该计划的可行性，并表明该计划可以在弱耦合和强耦合制度。该方案为长距离光量子通信和分布式量子信息处理开辟了广阔的前景。

量子化光子高维纠缠

Quantifying photonic high-dimensional entanglement

高维纠缠在量子信息科学中具有广阔的应用前景。然而，在实践中，主要的挑战是设计有效的方法来表征高维纠缠，根据现有的实验数据，这通常是相当有限的。在这里，我们报告的表征和认证的高维纠缠的光子对，编码的时间模式。基于最近开发的理论方法，我们证明了在时间仓实现中形成2.09（7）ebits的纠缠，以及在能量-时间实现中形成4.1（1）ebits的纠缠。这些结果是基于非常有限的本地测量，这说明了这些方法的实际意义。

光子嵌入量子模拟器中纠缠度的测量

Measuring Entanglement in a Photonic Embedding Quantum Simulator

测量纠缠是一项要求很高的任务，通常需要对量子系统进行全面的断层扫描，涉及到随着参与方数量呈指数级增长的大量可观测量。最近，有人提出，增加一个辅助量子比特将允许有效测量并发，实际上任何与反线性操作相关的纠缠单调。在这里，我们报告这样一个设备的实验实现-嵌入量子模拟器-在光子学，编码的纠缠动力学的二分系统成三方之一。我们表明，二分并发可以有效地提取测量的两个观测值，而不是15，没有完整的断层信息。

基于固体中掺杂稀土离子的一向量子中继器

One-Way Quantum Repeater with Rare-Earth-Ions Doped in Solids

提出利用固体中掺杂稀土离子与纳米腔耦合高效生成光子簇态，并采用多路复用方案，以少于100个量子发射器在数千公里距离上实现兆赫兹密钥率，用于一向量子中继器节点。

同步独立窄带单光子与光子纠缠的有效产生

Synchronized Independent Narrow-band Single Photons and Efficient Generation of Photonic Entanglement

我们创建独立的，同步的单光子源与内置的量子存储器的基础上两个远程冷原子合奏。同步的单光子被用来证明纠缠的有效产生。由此产生的纠缠光子对违反贝尔不等式5个标准偏差。我们的同步单光子具有25 ns的长相干时间和有效的纠缠产生，作为可扩展的线性光学量子信息处理的理想构建块。

All-Photonic Quantum Repeater for Multipartite Entanglement Generation

Quantum network applications like distributed quantum computing and quantum secret sharing present a promising future network equipped with quantum resources. Entanglement generation and distribution over long distances is critical and unavoidable to utilize quantum technology in a fully-connected network. The distribution of bipartite entanglement over long distances has seen some progresses, while the distribution of multipartite entanglement over long distances remains unsolved. Here we report a two-dimensional quantum repeater protocol for the generation of multipartite entanglement over l…

用于产生模式、光谱和偏振纠缠的光子电路

Photonic circuits for generating modal, spectral, and polarization entanglement

我们考虑利用Ti：LiNbO $_{3}$扩散通道波导的光子电路的设计，用于产生具有模式、光谱和偏振纠缠的各种组合的光子。在双模波导中，通过自发光参量下转换（SPDC）产生下转换光子对。我们研究了一类光子电路，包括：1）一个非线性周期性极化的双模波导结构，2）一组单模和双模波导为基础的耦合器，以这样一种方式，他们适当地分离的三个光子，包括SPDC过程，以及，对于某些应用程序，3）全息布拉格光栅，作为一个二向色反射器。第一个电路在两个单独的单模波导中产生频率简并下转换光子，每个光子具有偶空间奇偶性。改变元件的参数允许这个相同的电路产生两个在频率上纠缠或同时在频率和偏振上纠缠的非简并下转换光子。第二个光子电路被设计成通过基于光子的频率区分光子来产生模式纠缠。该电路的修改版本可以用于产生在模式数和偏振方面双重纠缠的光子。第三个光子电路被设计为通过将模式、光谱和偏振纠缠转换为路径纠缠来管理色散。

利用纠缠测量的光子变分量子本征求解器

Photonic variational quantum eigensolver using entanglement measurements

针对 VQE 测量资源随问题规模增长的问题，本文提出利用单光子偏振与路径自由度的光子 VQE，并通过线性光学确定性实现纠缠测量，在无额外实验需求下减少测量设置并缓解特定 Hamiltonian 的装置误差。

光子纠缠与偏振非经典性：两种表现，同一本质

Photonic Entanglement and Polarization Nonclassicality: Two Manifestations, One Nature

该研究从理论和实验层面证明非经典偏振与不可区分光子的纠缠严格等价，统一了两种看似不同的量子现象，验证了该量子性的偏振基无关性，指出非经典偏振可作为量子协议的等效资源，具备实际应用价值。

非高斯纠缠态的光子族及连续变量系统的纠缠判据

Photonic families of non-Gaussian entangled states and entanglement criteria for continuous-variable systems

我们考虑了两类非高斯纠缠态，它们是由数态乘积在分束器或双模挤压器作用下产生的。结果表明，对于许多这样的状态，协方差矩阵是兼容的协方差矩阵的可分高斯态和他们的可分性不能验证的测量的一阶和二阶矩的典范变量。我们确定了几个具有高阶矩的连续变量纠缠准则来验证这些非高斯纠缠。

利用光混合态实现抗损耗的光子纠缠交换

Loss-resilient photonic entanglement swapping using optical hybrid states

我们提出了一个通过非理想光信道在两个远距离方之间进行损失恢复纠缠交换的方案。在该方案中，制备了两个混合纠缠态副本，连续变量部分通过有耗介质传输。为了实现成功的纠缠交换，我们考虑了几种不同的测量方案，如理想情况下的单光子探测和实际情况下的零差探测。我们发现，在大损耗的情况下，使用小振幅的混合态的纠缠交换比离散变量的纠缠交换提供了更大的纠缠。值得注意的是，这种混合方案仍然提供了良好的鲁棒性纠缠的检测效率低下。因此，该方案可用于光子损失下混合光态的量子密钥分发。

光子量子比特无损检测中波导探针的交叉相位调制

Cross-phase modulation of a probe stored in a waveguide for non-destructive detection of photonic qubits

光子量子比特的无损检测是实现量子信息处理和量子通信的一项重要技术。对于诸如量子中继器和网络之类的实际应用，期望以允许某种形式的复用以及与诸如固态量子存储器之类的其他组件的容易集成的方式来实现这样的检测。在这里，我们提出了一种非破坏性光子量子比特检测的方法，承诺具有所有提到的功能。在掺杂晶体的介导下，处于任意时间仓量子比特状态的信号光子调制在相互作用期间存储的强探测脉冲的相位。我们使用LiNbO $_3$中的掺铊波导，对宏观信号脉冲进行了原理验证实验，证明了预期的交叉相位调制以及保持时间模式之间相干性的能力。我们的发现为基于稀土离子掺杂晶体的量子光子学的新关键组件开辟了道路。

利用硅集成光子学实现芯片间超纠缠分发与纠缠纯化

Chip-to-chip hyperentanglement distribution and entanglement purification using silicon integrated photonics

该研究首次在集成硅芯片间实现偏振-空间超纠缠分发，并通过消耗空间自由度完成纠缠纯化，弥补了片上量子中继器的关键环节。

从固态光子源中恢复偏振纠缠：通过时间依赖的光子控制

Restoring polarization entanglement from solid-state photon sources by time-dependent photonic control

本文提出了一种光子补偿协议，通过在光子域中直接消除发射体诱导的相位演化，恢复固态光源中的偏振纠缠，无需时间后选择和检测器时间分辨率。

自由空间中光子纠缠到单原子的预示性映射：无空洞Bell检验的建议

Heralded Mapping of Photonic Entanglement into Single Atoms in Free Space: Proposal for a Loophole-Free Bell Test

使两个位于远处的原子纠缠的一个明显的方法是在两个原子之间产生一对纠缠光子，将一个光子发送到每个位置，然后将光子纠缠映射到原子中。然而，由于总的传输损耗，该过程的效率从根本上受到限制。我们提出了一种方法来预示自由空间中映射操作的成功，而不会破坏或揭示所存储的量子态。有趣的是，对于贝尔测试，如果测量选择仅在获得预告信号后执行，则预告信号不会打开检测漏洞。我们通过一个详细的可行性研究表明，这种方法可以提供一个有吸引力的替代贝尔测试中的原子-原子纠缠创建从原子-光子纠缠使用纠缠交换操作。

High-Dimensional Entanglement of Photonic Angular Qudits

We propose a method for generation of entangled photonic states in high dimensions, the so-called qudits, by exploiting quantum correlations of Orbital Angular Momentum (OAM) entangled photons, produced via Spontaneous Parametric Down Conversion. Diffraction masks containing $N$ angular slits placed in the path of twin photons define a qudit space of dimension $N^2$, spanned by the alternative pathways of OAM-entangled photons. We quantify the high-dimensional entanglement of path-entangled photons by the Concurrence, using an analytic expression valid for pure states. We report numerical resu…

纠缠规范与双光子量子比特的非阿贝尔几何相位

Entanglement gauge and the non-Abelian geometric phase with two photonic qubits

我们引入纠缠规范来描述两体量子系统中局域操作和非局域幺正变换的联合作用。纠缠规范利用了二分系统在局部（规范）变换下的非局部性质的不变性。这种新的形式主义产生可观察到的效果所产生的规范几何的二分系统。特别是，我们提出了一个非阿贝尔规范理论实现通过两个分离的空间模式的量子化电磁场的线性光学操作。在这种线性光学实现中，两个分离的空间模式的二分态可以获得非阿贝尔几何相位。

高维Hilbert空间中光子纠缠的剪裁

Tailoring photonic entanglement in high-dimensional Hilbert spaces

我们提出了一个实验，其中两个任意尺寸的光子系统可以纠缠。该方法是基于自发参量下转换与序列的d泵浦脉冲具有固定的相位关系，由锁模激光器产生。这导致在由连续激光脉冲给出的$d$离散发射时间的相干叠加中产生光子对。通过进行双光子干涉实验和观察干涉条纹的可见度作为尺寸d的函数而增加来显示纠缠。限制能见度的因素，如在一个训练中存在多对，进行了讨论。

利用光子法拉第旋转实现偏振逻辑Bell态的纠缠纯化

Efficient entanglement purification for polarization logic Bell state with the photonic Faraday rotation

逻辑量子比特纠缠在量子信息处理中，特别是在未来的大规模量子网络中是一种很有前途的资源。利用低质量（Q）腔中的光子-原子相互作用和原子态测量，提出了一种有效的纠缠纯化方案（EPP），用于逻辑Bell态的逻辑量子比特中存在比特翻转错误的非局域混合逻辑纠缠态.与现有的EPP协议不同，该协议还可以净化逻辑反相误差、位反相误差和位反相误差。在协议中，我们只需要测量原子的态，这对于提高未来大规模量子网络中光子系统的纠缠度是有用的。

硅光子芯片上的量子比特纠缠

Qubit entanglement on a silicon photonic chip

纠缠--自然界中最微妙的现象之一--是量子信息应用的重要资源。大的纠缠团簇态已经被预测可以实现通用的量子计算，所需的单量子比特测量很容易用光子实现。在片上产生和控制量子比特纠缠是大规模系统的关键，量子信息是在光子路径中自然编码的，本文报道了一种硅光子芯片，它集成了共振增强源、滤波器和可重构光学器件，产生了路径纠缠的两量子比特态--最小的非平凡团簇态，并分析了它的纠缠.我们表明，基于环形谐振腔的自发四波混频源可以高度不可区分，尽管他们的非线性动力学，和第一个证据表明，他们的频率相关性很小，如预测。我们使用量子态层析术和严格的Bell-CHSH不等式来量化器件中的纠缠，证实了它的高性能。这项工作集成了构建设备和系统的基本组件，以大规模利用量子纠缠。