Nearly ideal binary communication in squeezed channels
分析了基于高斯态的二进制通信中信道的压缩效应。我们表明,对于纯态编码,压缩增加了检测概率在固定大小的战略,实际上饱和的最佳界限已经为中等信号能量。使用Neyman-Pearson引理进行模糊假设检验,我们也能够分析混合状态的情况,并找到可以有效使用的最佳压缩量。结果表明,最优压缩信道对信号混叠具有鲁棒性,与相干信道相比,最优压缩信道的策略功率有很大提高。
2001-04-11 quant-ph
Quantum engineering of squeezed states for quantum communication and metrology
我们报道了光的压缩量子态的实验实现,为量子通信和计量学中的新应用量身定制。在宽傅立叶频带下至1 Hz的压缩态已被首次观察到。在电磁感应透明(EIT)介质中实现高效的量子信息存储需要光在如此低的频带内具有非经典特性。观测到的状态还覆盖了用于引力波探测的超高精度激光干涉仪的频带,并可用于达到量子非破坏干涉测量的范围。此外,它们涵盖了重宏观物体的运动频率,因此可能支持在我们的宏观世界中观察纠缠的尝试。
2007-07-19 quant-ph
Squeezed Light Coexistence with Classical Communication over 10 km Optical Fiber
本研究首次实现10 km光纤中1550 nm单模压缩光与1310 nm经典通信的共存,通过实时光学外差锁相技术,测得0.5 dB压缩度与2.2度相位噪声,为量子与经典光信号同纤传输提供实验验证。
2023-05-04 quant-ph
Communication and measurement with squeezed states
阐述了一般非经典态在通信和测量系统中应用的基本原理。相关的经典通信概念进行了审查。通信和测量过程进行了比较。评估了非经典态在经典信息传递中的可能优势。强调了新型量子放大器和量子复制器在通信中的重要性。本文提出了一种确定量子测量系统极限精度的一般方法。研究发现,带宽或模数是一个最重要的参数,在能量固定但模数较多的系统中,可实现高精度测量。在监测的自由质量的位置的标准量子极限的问题也得到了解决。
2001-09-13 quant-ph
Entanglement Generation by Communication using Phase-Squeezed Light with Photon Loss
为了实现容错量子计算,需要低错误概率和高成功概率的纠缠产生。我们已经提出了使用压缩相干光作为探针,通过通信在两个原子之间产生纠缠,并表明错误概率大大降低到容错量子计算的阈值以下[Phys.Rev.A. { \bf 88},022313(2013)]。在这里,我们调查的影响,光子损失主要是由于有限的耦合效率的腔。利用分束器模型计算了探测光零差测量中光子损失时的误差概率。研究了使误差概率最小的探测光幅值的最佳条件。结果表明,相位压缩探测光产生的误差概率比相干光探测低。通过级联5个量子比特的纠错码,可以在0.59 dB的损耗下实现容错量子计算算法。
2015-10-23 quant-ph
Manipulation of Multimode Squeezing in a Coupled Waveguide Array
我们提出了一个方案,通过将单模压缩光注入耦合光波导阵列中来产生和操纵具有真正三方纠缠的三模压缩态。我们探讨了在椭圆波导阵列的输出端有选择地产生单模压缩或多模压缩的可能性,这完全取决于输入光的偏振态。我们研究了波导阵列中损耗的影响,并表明量子关联和压缩是保持现实的参数。我们的研究结果表明,光波导阵列是产生多模量子光的合适平台,这可能会导致新的应用在量子精密测量。
2019-08-28 quant-ph
Steady-state nested entanglement structures in harmonic chains with single-site squeezing manipulation
我们表明,一个挤压浴,作用于谐波链的中心元素,可以驱动整个系统的稳定状态,具有一系列嵌套纠缠对振荡器,理想情况下,覆盖整个链,无论其大小。我们研究如何实现这种效果在各种物理实现,包括光学机械和超导设备,使用目前可用的技术。在这些情况下,实际上不需要压缩场,而是通过双色驱动的量子库工程来模拟压缩浴。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Odd and even photon-subtracted two-mode squeezed vacuum states
本文提出利用波导三聚体制备光子扣除双模压缩真空态的理论模型,揭示了扣除光子数的奇偶性对量子态性质的影响,并实现了可调关联多光子态的生成,为量子增强技术提供了重要潜力。
2025-07-11 quant-ph
Preparation of conditionally-squeezed states in qubit-oscillator systems
Norwegian National Security Authority(挪威国家安全局);University of South-Eastern Norway(挪威东南大学)
本文提出在量子谐振子系统中制备条件性压缩态的协议,并探讨其在量子纠错码中的应用及退相干下的鲁棒性。
2025-04-02 quant-ph
Manipulation and storage of optical field and atomic ensemble quantum states
我们研究如何在光场和原子系综之间有效地操纵和存储量子信息。我们展示了如何使用各种非耗散转移方案将压缩真空态或纠缠态等量子态转移和存储到原子系综的长寿命基态自旋中。
2004-07-28 quant-ph
Manipulation of Non-classical Atomic Spin States
我们成功地操纵非经典原子自旋态。我们利用自旋量子非破坏测量产生压缩自旋态,并对原子施加非共振圆偏振光脉冲。通过改变脉冲宽度,我们清楚地观察到了各向异性量子噪声分布的旋转,与操纵相干自旋态的情况形成了良好的对比,其中量子噪声分布总是各向同性的。这对于量子态层析成像、量子交换和精密光谱测量是重要的一步。
2009-09-13 quant-ph
Optimized Double-well quantum interferometry with Gaussian squeezed-states
输入态为高斯数差压缩态的马赫-曾德尔干涉仪可以在较大的相位间隔内获得亚散粒噪声相位分辨率。对于给定的相位间隔$Δθ_0$和粒子数$N$,我们得到了最佳的压缩水平,由此产生的相位估计的不确定性平滑地接近$3.5/N$,因为$Δθ_0$接近10/N,实现了高度压缩状态附近的Fock制度。然后,我们分析了一个自适应测量方案,它允许任何相位的$(-π/2,π/2)$进行测量的精度为$3.5/N$只需要几个测量,即使是非常大的$N$。我们得到了$Δθ\approx (2.1+3.2\ln(\ln(N_{tot}\tanΔθ_0)))/N_{tot}$的渐近标度律,最终精度为$\approx 10/N_{tot}$。该方案可以在双阱玻色-爱因斯坦凝聚体系统中实现,因为最佳输入态可以通过对双阱基态的绝热操作来获得.
2008-03-24 quant-ph
Pulsed homodyne measurements of femtosecond squeezed pulses generated by single-pass parametric deamplification
提出了一种利用飞秒脉冲在0.1mm厚的KNbO_3晶体中单程参量解放大产生脉冲压缩光的新方案,其解放大幅度约为-3dB。每个单独的脉冲的量子噪声登记在时域中使用单次零差检测操作与飞秒脉冲和最佳的压缩正交方差被测量为低于散粒噪声水平1.87 dB。该方案为时间分辨量子通信协议提供了基础资源。
2004-02-25 quant-ph
Optimized quantum-optical communications in the presence of loss
我们考虑了损耗对量子光通信信道的影响。基于直接检测量子数态的信道,对于无损耗传输线将实现最终的量子信道容量,但容易因损耗而退化。这同样适用于基于压缩态的零差检测的信道,其也非常容易丢失。相反,基于相干态外差检测的“经典”信道是损耗不变的。我们优化了压缩态和数态信道的先验概率,并考虑了损耗的影响。在低功耗制度,我们实现了一个相当大的改善的互信息,压缩状态和数量状态的信道克服了相干状态信道的容量。特别地,对于光子的总平均数$N<8$,压缩态通道击败经典通道。然而,对于足够高的功率,经典信道总是表现为最好的信道。对于数状态信道,我们表明,与损失$η\lesssim .6$的优化的先验概率偏离通常的热的行为,并开发零概率的差距,具有相当大的改善的互信息(高达70%的改善,在低功率衰减$η=.15$)。
1997-11-26 quant-ph
Unconditional preparation of squeezed vacuum from Rabi interactions
谐振子的压缩态是连续变量量子传感、计算和通信的核心资源。在这里,我们提出了一种方法,通过Rabi型相互作用哈密顿量,仅使用少量的耦合器-量子比特耦合门,就可以产生非常好的高压缩真空态的近似,并且具有低的过量反压缩。这种相互作用可以用几种不同的方法来实现,这些方法以前已经在超导电路和捕获离子平台中得到了证明。该协议与其他操纵量子谐振子的协议兼容,从而促进了可扩展的连续变量容错量子计算。
2020-10-23 quant-ph
A comparative study of protocols for secure quantum communication under noisy environment: single-qubit-based protocols versus entangled-state-based protocols
研究了噪声对各种量子保密通信协议的影响。具体地,我们研究了振幅阻尼、相位阻尼、压缩广义振幅阻尼、Pauli型以及各种集体噪声模型对量子密钥分发、量子密钥协商、量子安全直接量子通信和量子对话协议的影响。从每种类型的安全量子通信协议中,我们选择了两种协议进行比较研究;一种基于单量子比特态,另一种基于纠缠态。本文的比较研究表明,基于单量子比特的方案通常在振幅阻尼、相位阻尼、压缩广义振幅阻尼噪声的存在下表现更好,而基于纠缠的方案在集体噪声的存在下表现更好。我们还观察到,噪声的影响完全取决于量子通信方案中所涉及的量子通信的轮数。此外,可以观察到,压缩,在压缩广义振幅通道中存在的完全量子力学资源,可以以有益的方式使用,因为与相应的零压缩情况相比,它可以产生更高的保真度。
2016-03-01 quant-ph
Continuous variable quantum key distribution with two-mode squeezed states
量子密钥分发(QKD)使两个远程方能够增长共享密钥,它们可以用于无条件安全通信[1]。QKD协议的适用距离取决于连接量子信道的损耗和过量噪声[2 - 10]。基于相干态和连续变量(CV)测量的几种QKD方案对信道中的高损耗具有弹性,但受到少量信道过量噪声的强烈影响[2 - 6]。在这里,我们提出并实验解决了CV QKD协议,该协议使用脆弱的压缩态结合大的相干调制,大大提高了信道噪声的鲁棒性。作为一个原则的证明,我们实验证明,由此产生的QKD协议可以容忍更多的噪声比基准设置的理想CV相干态协议。我们的计划代表了一个非常有前途的途径,延长安全通信的距离是可能的。
2012-10-05 quant-ph
Practical quantum secure direct communication with squeezed states
本文首次实验演示了基于连续变量的量子安全直接通信系统,利用压缩态在损耗和噪声信道中实现了比相干态更高的安全性和可靠性,为未来无威胁量子城域网络铺平道路。
2025-07-14 physics.optics quant-ph
Quaternary-Squeeze Quantum Identity Authentication: Direction-Scaling Security via Single-Mode Squeezed Light
Shanghai Dianji University(上海电机学院);Shanghai University of Engineering Science(上海工程技术大学)
本文针对量子身份认证提出基于压缩光场非经典特性的协议,利用正交压缩相干态特性及诱饵态保真度参数等,能抗高斯克隆攻击、检测窃听,四方向压缩可提高安全阈值,相比二元压缩协议有优势,便于实际应用。
2026-07-13 quant-ph
Stokes operator squeezed continuous variable polarization states
本文研究了由单光参量放大器和双光参量放大器产生的连续波偏振压缩激光中的量子关联。给出了Stokes算子方差分解为双模正交算子方差的一般表达式。测量了四种不同偏振态压缩态的斯托克斯参数方差谱,并与相干态作了比较。我们的测量结果是可视化的三维斯托克斯算子噪声体积映射到量子庞加莱球。我们定量地比较了不同的连续可变极化状态的通信协议的信道容量。结果表明,压缩偏振态提供了33%以上的信道容量比最佳相干光束协议。
2002-08-15 quant-ph
Optimized teleportation in Gaussian noisy channels
研究了高斯量子噪声信道中的连续变量量子隐形传态,包括热噪声信道和压缩热噪声信道。我们首先研究了双光束的传输,并给出了双光束分离的阈值。我们发现,纯热通道的阈值总是大于挤压热的。另一方面,我们表明,压缩的通道提高了压缩态的隐形传态,特别是,我们找到了一类压缩态,更好地隐形传态在一个给定的噪声信道。最后,我们发现制度,优化隐形传态的压缩状态,提高幅度调制的通信相比,直接传输。
2003-10-09 quant-ph
Iterative $C_Z$-gate-based protocol for squeezed Schrödinger cat state engineering
ITMO University(ITMO大学);SMARTS-Quanttelecom LLC(SMARTS-Quanttelecom有限责任公司);Saint-Petersburg State Institute of Technology(圣彼得堡国立技术学院);Research and Education Center of Photonics and Optical IT, ITMO University(ITMO大学光子学与光学信息技术研究与教育中心)
提出一种测量辅助门,通过非高斯小振幅压缩猫态辅助和量子非破坏纠缠操作及外差测量,生成高保真度、尺寸可控的压缩薛定谔猫态,并引入迭代外差条件 $C_Z$ 协议实现猫态放大。
2026-06-01 quant-ph
Squeezed comb states
连续可变码是量子信息处理和涉及光网络的量子通信的一种有效解决方案。在这里,我们描述了压缩梳,一个有限的等距压缩相干态的叠加在一条线上,和它的性质作为一个连续变量的编码选择的逻辑量子比特。压缩梳是对Gottesman、Kitaev和Preskill [Phys. Rev. A 64,012310(2001)]提出的理想码的一种现实的近似,它完全可以防止由连续变量系统中的典型类型的量子噪声(阻尼和扩散)引起的错误。这不再是有限压缩梳的码空间的情况下,和噪声鲁棒性关键取决于编码参数。我们在相空间中分析了有限压缩梳状态,突出了它们复杂的干涉特性,并描述了它们在振幅阻尼和高斯扩散噪声过程中的动力学特性。我们发现,压缩梳状态是更合适的,更不容易出错时,暴露于阻尼,这与标准的错误校正策略,采用线性放大转换阻尼到描述各向同性扩散噪声。
2021-01-14 quant-ph
Influence of Virtual Photon Process on the Generation of Squeezed Light from Atoms in an Optical Cavity
我们证明了在非旋波近似下,在色散和强耦合条件下,光腔中的一组二能级原子构成了一个非线性介质,能够产生光的压缩态。结果发现,在强耦合制度产生的压缩是显着高于在色散极限。另一方面,我们也证明了在色散区可以观察到Dicke超辐射量子相变,在色散区矢量势项可以忽略。这样的系统可以成为更大的量子通信系统的重要组成部分。
2014-11-06 quant-ph
Continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution using squeezed states
提出了一种利用压缩态的连续变量测量设备无关的量子密钥分发(CV-MDI QKD)协议。安全性分析表明,该协议不仅可以保护所有检测器侧信道,而且比基于相干状态的协议获得更高的密钥速率。我们还提出了一种方法来改善压缩状态CV-MDI QKD协议,通过添加适当的高斯噪声的协调侧。研究发现,存在一个最优的附加噪声,以优化的关键速率和最大传输距离方面的协议的性能。由此产生的协议显示了使用CV-MDI QKD协议进行长距离安全通信的潜力。
2014-11-19 quant-ph
Tripartite quantum entanglement with squeezed optomechanics
本文提出在含两面可移动镜子的法布里-珀罗腔中,通过光学参量放大器引入压缩腔内模式并匹配注入压缩真空库的压缩参数以完全抑制光学输入噪声,从而实现三方量子纠缠的相干操控与显著增强。
2024-08-06 quant-ph
Entanglement concentration and purification of two-mode squeezed microwave photons in circuit QED
提出了一种在电路量子电动力学(QED)中实现双模压缩微波光子纠缠浓缩和纯化的理论方案。首先,我们描述了电路QED中两个谐振腔之间的交叉克尔效应。然后利用交叉克尔介质设计了微波光子数的有效量子非破坏(QND)测量。利用QND测量,量子通信双方可以实现非局域双模压缩微波光子的纠缠集中和纯化。我们讨论了我们的方案的可行性,给出了详细的参数,可以实现与目前的实验技术。我们的工作对连续变量微波量子信息处理的实际应用有一定的促进作用。
2018-03-01 quant-ph
Analysis for practical realization of number-state manipulation by number-sum Bell measurement with linear optics
结合实际的实验情况,特别是单光子探测器的非线性,分析了数和Bell测量和数态操纵的线性光学实现。本发明的用于数态操纵的方案基于数和贝尔测量,其用线性光学元件实现,即,分束器、移相器和零一光子探测器。压缩真空态和相干态被用作光源。线性光学贝尔态探测器的量子理论与概率算子测度。然后,从单光子探测器的量子效率和暗计数两个方面评价了数态,特别是量子位和量子位的操作和制备的保真度。结果表明,只要压缩参量和相干态振幅足够小,就可以获得很高的保真度。
2004-07-28 quant-ph
Digital reconstruction of squeezed light for quantum information processing
提出一种无需复杂系统的压缩光异步检测方法,通过射频外差检测与数字酉变换成功重建压缩态,并在10公里光纤分发与连续变量量子密钥分发中验证其可行性,为分布式量子传感与长距离通信开辟新途径。
2024-11-12 quant-ph
All-atomic generation and noise-quadrature filtering of squeezed vacuum in hot Rb vapor
利用我们的全原子压缩和滤波装置,我们演示了通过电磁感应透明(EIT)原子介质对压缩真空量子态噪声幅度的控制和对压缩角随频率变化的操纵.利用极化自旋转效应在热铷原子汽室中产生了低边带频率压缩真空,并将其输入到EIT条件下的第二原子汽室中。我们利用EIT窗口的频率相关吸收演示了压缩探针量子噪声求积的压缩振幅衰减和压缩角旋转的例子。这些研究对量子存储器和存储以及引力波干涉探测器都有意义。
2012-08-02 physics.atom-ph quant-ph
Multimode Squeezed State for Reconfigurable Quantum Networks at Telecommunication Wavelengths
ICFO - Instituto de Ciencias Fotonicas, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究所);Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, ENS-Université PSL, CNRS, Collège de France(卡斯勒布罗塞尔实验室,索邦大学,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,法兰西公学院);Sorbonne Université, LIP6, CNRS(索邦大学,LIP6实验室,法国国家科学研究中心)
本研究提出了一种在电信波长下产生多模式压缩态的实验源,实现了多方纠缠和可重构性,为可扩展的连续变量量子信息协议奠定基础。
2024-02-02 quant-ph
Continuous-wave squeezed states of light via 'up-down' self-phase modulation
光的连续波(cw)压缩态在传感、计量和保密通信方面有着广泛的应用。近几十年来,它们的有效产生一直基于参量下转换,这需要通过外部产生的泵浦光的两倍的光频率泵浦。目前,有巨大的努力,使挤压光源的芯片集成。只需要一个输入波长的设计是有利的,因为它们提供了一个更容易实现。在这里,我们报告的连续压缩态产生的自相位调制所造成的后续向上和向下转换的第一个观察。输入光的波长和平衡零差检测的波长相同,在我们的情况下为1550 nm。在1.075 GHz附近的边带频率处,观察到(2.4 +/- 0.1)dB的非经典噪声降低。该装置使用二阶非线性晶体,但没有外部产生的两倍频率的光。我们的实验并不是小型化的,但可能会开辟一条通往简化芯片集成实现的道路。
2019-05-11 quant-ph
Kerr-Filtered Hybrid States from Double-Squeezed Tripartite Interactions
Guangdong University of Technology(广东工业大学);Sun Yat-Sen University(中山大学)
本研究提出利用双压缩与Kerr非线性协同作用,在三方自旋-光子-声子系统中可控生成Kerr滤波混合态,通过增强光子-声子对生成并选择性重塑光子组分,实现混合量子态的工程化。
2026-10-08 quant-ph
Towards Einstein-Podolsky-Rosen quantum channel multiplexing
单个宽带压缩光场构成了一个量子通信资源,它足以实现N个基于分布式EPR纠缠态的量子信道.每个信道可以用作例如独立的量子密钥分发或隐形传态协议的资源。N重信道复用可以通过在不同傅立叶频率处接入2N个压缩模来实现。我们报告的实验实施的N=1的情况下,通过两个压缩态的干涉,从一个单一的宽带压缩场提取,并演示所需的复用(N>1)的所有技术。量子信道频率复用可以用于优化量子信息任务中宽带压缩场的利用。例如,如果压缩场的带宽大于零差检测器的带宽,则这是有用的。这是目前许多压缩和双模压缩纠缠光实验中的典型情况。
2009-12-14 quant-ph
Observation of squeezed light with 10dB quantum noise reduction
光的量子噪声的压缩需要光子的时间重排。这又对应于单个光子之间的量子关联的产生。压缩光是光的一种非经典表现形式,在高精度量子测量中具有巨大的潜力,例如在引力波的探测中。在量子通信中也提出了同样有前途的应用。然而,经过20年的深入研究,人们对强压缩是否能实现杰出应用的要求产生了怀疑。在这里,我们证明了光的量子噪声的强压缩是可能的。我们达到了10次方(10dB)的基准压缩因子。深入的分析表明,更高的压缩因子将是可行的,在我们的设置。
2007-06-11 quant-ph
Excess-noise suppression for a squeezed state propagating through random amplifying media via wave-front shaping
在通过随机放大介质传播后,压缩态通常表现出高于散粒噪声水平的过量噪声。由于大的噪声会显著降低信噪比,不利于精密测量。为了避免这个问题,我们提出了一个降噪方案,使用波前整形。结果表明,平均输出量子噪声可以有效地抑制,甚至超过散粒噪声的限制。放大强度的减小和输入压缩强度的增大都可以导致被抑制的平均量子噪声的减小。我们的研究结果不仅表明了随机放大介质输出量子噪声控制的可行性,而且在复杂环境下的量子信息处理,如量子成像、量子通信和量子密钥分发等方面具有潜在的应用前景。
2021-02-04 quant-ph
The classical communication cost of entanglement manipulation: Is entanglement an inter-convertible resource?
纠缠比特或"ebits“已经被提出作为量子信息处理中基本资源的定量度量。为了使这种解释有效,重要的是要表明,相同数量的ebits在不同的形式或浓度是相互转换的渐近极限。在这里,我们提请注意一个非常重要的,但迄今未被注意的方面纠缠操纵-经典的通信成本。我们构造了一个显式的过程,证明了对于二体纯态,在渐近极限下,纠缠可以集中或稀释,而经典通信代价为零。因此,二分纯态的纠缠被确立为一个真正的相互转换的资源。
1999-07-07 quant-ph
Continuous-variable quantum information processing with squeezed states of light
我们研究了基于隐形传态方案的连续变量量子信息处理实验。量子隐形传态是利用双模压缩真空态和测量前馈实现的,它既是一种基本的量子线路,也是一种量子通信。通过修改辅助态或测量前馈,我们可以实现各种各样的量子线路,满足通用量子计算的需要。为了实现基于量子隐形传态的计算,我们提高了量子隐形传态的压缩度和保真度。我们用一个高保真的传送器演示了一些先进的传送实验,即,压缩态的隐形传态和相干态的序贯隐形传态。此外,作为一个例子,基于心灵传输的计算,我们建立了一个QND相互作用门,这是一个连续变量的模拟的CNOT门。利用辅助压缩真空态和测量前馈构造了一个QND相互作用门。我们还创造了连续变量的四模团簇纠缠,为进一步的应用,即单向量子计算。
2008-11-11 quant-ph
Broadband reduction of quantum radiation pressure noise via squeezed light injection
研究了压缩光注入光机械腔中量子辐射压噪声的抑制和控制。光机系统由高反射率的单晶微谐振器组成,该谐振器作为法布里-珀罗腔的一个反射镜。实验在室温下进行,QRPN在10 kHz和50 kHz之间占主导地位,这些频率与引力波观测站有关。我们观察到的1.2 dB的测量噪声地板与振幅压缩光产生的低于阈值的简并光学参量振荡器的注入减少。该实验是实现未来干涉型引力波探测器QRPN降低并提高其灵敏度的关键一步。
2018-12-24 physics.ins-det quant-ph
Practical continuous-variable quantum key distribution with squeezed light
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);Palacky University(帕尔茨基大学);Celare Quantum Communications ApS(Celare量子通信有限公司)
本文通过实验验证了压缩光在连续变量量子密钥分发中的优势,并基于本地本振和数字信号处理技术构建了实用化系统,在光纤信道中展示了优于相干态方案的性能。
2026-05-28 quant-ph
Simple and loss-tolerant free-space QKD using a squeezed laser
考虑了一种自由空间信道上的连续变量(CV)量子密钥分发(QKD)协议,该协议比典型的CV QKD协议更简单、更健壮.它使用明亮的激光,在振幅正交中压缩和调制,以及自零差检测。我们考虑的情况下,视线是经典的监测,以检测主动窃听,所以我们可以假设一个被动窃听。在此假设下,我们分析了量子密钥分配协议在可组合的有限大小体制下的安全性。适当地将压缩激光调制到散粒噪声水平,可以完全消除对窃听者的信息泄漏,也可以消除幅度正交中信道的相干性引起的噪声。在这些条件下,不再需要估计窃听者的信息。该协议对调制噪声具有很强的鲁棒性和很高的容错性,这使得它成为基于卫星的连续变量量子通信的一个有希望的候选者。
2021-07-08 quant-ph
Scalable architecture for measurement induced squeezed light interferometers
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Technical University of Denmark(丹麦技术大学)
本文提出了一种测量诱导的多模压缩光干涉仪架构,通过可编程相干测量实现可扩展的干涉测量,突破传统光学损耗限制,为大规模量子计算和通信提供新途径。
2025-12-19 quant-ph
Two-mode squeezing over deployed fiber coexisting with conventional communications
本文首次在已部署光纤上实现与经典通信信号共存的分布式双模压缩,通过频率复用和触发零差探测验证了无需专用暗光纤的连续变量量子资源分发。
2023-07-12 quant-ph
On Bures fidelity of displaced squeezed thermal states
保真度在量子信息和通信理论中起着关键作用。保真度可以解释为解码消息与编码和传输之前的消息具有相同信息内容的概率。本文直接由位移和压缩参数给出了位移压缩热态的Bures保真度公式,并简要讨论了该结果在量子信息理论中的应用。
1999-07-27 astro-ph quant-ph
Storage and conversion of quantum-statistical properties of light in the resonant quantum memory on tripod atomic configuration
从理论上分析了基于共振三脚架型原子组态的宽带量子存储的可行性。在这种情况下,信号场的写入同时执行到两个通道中,并且其特征在于原子系综的两个自旋波的激发。从两个通道同时读出的原始信号的量子特性映射到检索脉冲上,不比基于λ型原子配置的存储器的情况差。同时,为操纵与信号脉冲的顺序读出(和/或顺序写入)相关联的量子态开辟了新的可能性。例如,压缩态的脉冲被转换成两个部分纠缠的部分压缩正交脉冲。或者,两个具有正交压缩正交的独立信号脉冲可以被转换成两个纠缠脉冲。
2016-02-07 quant-ph
Countering detector manipulation attacks in quantum communication through detector self-testing
针对量子密钥分发系统中单光子探测器易受致盲攻击的安全漏洞,提出基于探测器自检测的对抗方案,无需依赖器件内部细节即可验证状态、识别操纵,经InGaAs雪崩光电探测器实验验证且适配各类单光子探测器。
2022-05-31 quant-ph
Quantum Switch for Continuous Variable Teleportation
提出了一种用于连续变量隐形传态的新型量子开关。将两对具有相同频率和恒定相位关系的EPR光束在两个分束器上合成,产生两对条件纠缠光束,其中两对被发送到两个发送站(Alices),另一对被发送到两个接收站(bobs)。EPR纠缠最初是由双模正交压缩态光场产生的。将其中一个EPR源的压缩分量在振幅和相位之间进行转换,发送端的输入量子态将依次在两个接收端再现。利用压缩态光操纵的开关系统有望成为一种实用的量子开关器件,用于量子信息的通信和隐形传态。
2001-05-16 quant-ph
Ultra-broadband quadrature squeezing with thin-film lithium niobate nanophotonics
压缩光是一种关键的量子资源,它使传感、网络和计算应用具有量子优势。利用集成平台可扩展地产生和操纵压缩光对于具有连续变量的量子技术的发展是高度期望的。在这封信中,我们展示了压缩光产生与薄膜锂的氢化物集成光子学。利用铁电畴工程的准相位匹配实现了参量下转换。在亚波长模式限制下,可以用单通结构观察到有效的非线性过程。我们测量到0.56 +-0.09dB正交压缩(片上推断为~ 3dB)。单通配置进一步使得能够产生具有高达7 THz的大光谱带宽的压缩光。这项工作是实现连续变量量子信息处理的重要一步
2021-07-15 physics.optics quant-ph
Mode structure and photon number correlations in squeezed quantum pulses
研究了光脉冲的有效多模描述问题。我们表明,一个相对非常小的数量的非单色模式可以是足够的一个完整的量子描述的脉冲与高斯正交统计。例如,三模描述足以再现光孤子中光子数关联的实验数据[S。Spalter等人,物理修订版信函81,786(1998)]。这种方法对于深入理解连续变量量子通信中主势孤子脉冲的压缩特性是非常有用的。我们展示了如何零差检测和/或测量的光子数相关性可以用来确定的量子态的多模场。我们还讨论了一种可能的方式的物理分离的非单色模式。
2002-09-16 quant-ph
Enhanced optical communication and broadband sub-shot-noise interferometry with a stable free-running periodically-poled-KTiOPO4 squeezer
利用周期性极化的KTiOPO4(PPKTP)晶体构建了一种本征稳定的I型光学参量振荡器,以产生稳定的明亮、连续波、宽带相位压缩光束。在20 MHz压缩带宽内,对微弱电光调制信号的光干涉测量灵敏度提高了3.2 dB。这也实现了超过相干光通信的信道容量增加。
2007-06-06 quant-ph
Secure quantum remote state preparation of squeezed microwave states
基于非经典关联的量子通信协议可以比已知的经典方法更有效,并且在直接状态转移上提供内在的安全性。特别地,远程状态准备旨在使用经典通信和量子纠缠在远程位置处创建期望的和已知的量子状态。我们提出了一个实验实现的确定性连续变量远程状态准备在微波制度超过35厘米的距离。利用传输双模压缩微波态和前馈技术,我们实现了在真空能级以下1.6dB压缩的压缩态的远程制备。我们在我们的实现中使用一次性密码本的概念来量化安全性。我们的研究结果代表了超导电路之间的微波量子网络的重要一步。
2019-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Phase-selective tripartite entanglement and asymmetric Einstein-Podolsky-Rosen steering in squeezed optomechanics
提出利用压缩相位控制的非对称量子噪声流,在 χ^(2) WGM 光机械谐振器中选择性生成两体、三体纠缠并逐级调控 EPR 导引方向。
2025-07-24 quant-ph
Pauli Manipulation Detection codes and Applications to Quantum Communication over Adversarial Channels
本文提出高概率检测任意Pauli错误的PMD码,并结合稳定子码与经典不可延展码,构造接近量子Singleton界的擦除纠错码及免密钥逐量子比特认证码。
2024-06-12 quant-ph
9~GHz measurement of squeezed light by interfacing silicon photonics and integrated electronics
光子量子技术可以通过支撑量子硬件和用于经典读出和控制的相应电子器件的单片制造来增强。总之,这使得小型量子设备(如量子通信节点,量子传感器和随机性源)的小型化和大规模制造成为可能,并承诺组装有用的量子计算机所需的制造精度和规模。在这里,我们将CMOS兼容的硅和硅上锗纳米光子学与硅锗集成放大电子学相结合,以提高量子光的片上零差检测的性能。我们观察到一个3 dB的带宽为1.7 GHz,散粒噪声限制性能超过9 GHz,并minaturise所需的足迹为0.84 mm。我们使用该设备来观察量子压缩光,从100 MHz到9 GHz,在锂离子波导中产生。这表明,全集成方法产生的量子技术零差探测器比迄今为止已经实现的更快,并为光子量子器件的全堆叠集成开辟了道路。
2020-09-29 quant-ph