The biaxial nonlinear crystal BiB3O6 as a polarization entangled photon source using non-collinear type-II parametric down-conversion
我们描述了双轴非线性晶体BiB 3 O 6（BiBO）作为偏振纠缠光子源使用非共线II型参量下转换的充分表征。我们考虑了晶体设计的相关参数，如切割角，光子的偏振，有效的非线性，空间和时间的走离，晶体厚度和泵浦激光带宽的影响。实验结果显示纠缠产生高速率和比较研究β-BaB 2 O 4（BBO）晶体，以及。将偏振纠缠光子源的下转换晶体从BBO改变为BiBO提高了产生速率，就好像泵浦功率增加了三倍以上。这种改进是目前需要的多光子纠缠态的产生。
2011-10-06 quant-ph
Photon-number entangled states generation model with stimulated parametric down conversion
讨论了受激非线性参量下转换过程中光子数纠缠态的产生过程，建立了描述纠缠态产生的简单模型，不涉及传统的参量近似。在两模强关联的情况下，求解了抽运和双模出射场系统的运动方程，得到了所产生的模的状态参数的演化。对特定类型的光子数纠缠态的解进行了简要分析。
2008-07-08 quant-ph
Large-Alphabet Time-Frequency Entangled Quantum Key Distribution by means of Time-to-Frequency Conversion
提出了一种新的时频量子密钥分发（TFQKD）方案。该方案使用频谱检测和相位调制，使测量的时间基础上，通过时间到频率的转换。这使得大字母编码可以用真实的组件来实现。一个一般的安全性分析与分箱测量TFQKD揭示了一个密切的联系与有限维QKD协议，并使暗计数的安全密钥大小的影响进行分析。
2013-05-04 quant-ph
Inefficiency and classical communication bounds for conversion between partially entangled pure bipartite states
我们得到的低效率和经典的通信成本之间的稀释两项二分纯态的部分纠缠的下限。我们首先使用Lo-Popescu协议计算纠缠稀释的允许误差和经典通信成本之间的显式关系，然后考虑从单态到该协议的两阶段稀释，然后使用一些未知的协议进行部分纠缠态之间的转换。将经典通信的下界和Harrow-Lo和Hayden-Winter的低效率应用于这个两阶段协议，我们推导出未知协议的界。此外，我们推导出类似的（但宽松）一般纯态的界限。
2006-07-20 quant-ph
Azimuthal distinguishability of entangled photons generated in spontaneous parametric down-conversion
我们的实验表明，在下转换锥的不同部分中产生的成对光子，当一些相互作用的波表现出坡印廷矢量走离，携带不同的空间相关性，因此，不同程度的空间纠缠。这被证明是与理论结果一致。我们还讨论了这种方位角区分信息的下转换锥是相关的量子源的实施，旨在在其他自由度，如偏振纠缠的产生。
2007-09-21 quant-ph
Linear optical scheme for producing polarization-entangled NOON states
我们提出了一个线性光学方案，可以有条件地产生高NOON态使用偏振模式。该方案在成功概率或所需光学元件资源方面优于先前关于路径纠缠NOON态的方案。我们还研究了现有技术中可行的两个实验方案，可以产生N = 4的NOON或NOON状态。
2011-12-06 quant-ph
Spatiotemporal correlations in entangled photons generated by spontaneous parametric down conversion
在基于自发参量下转换（SPDC）产生纠缠光子的大多数配置中，所产生的光子对需要仅在一个自由度上纠缠。应抑制来自表征光子的其他自由度的任何区别信息，以避免与感兴趣的自由度相关。然而，这种抑制并不总是可能的。在这里，我们展示了可用的频率信息如何影响空间中双光子态的纯度，揭示了频率和空间自由度之间的相关性。在计算光子之间的纠缠总量时，应该考虑这种相关性。
2008-09-19 quant-ph
Two independent photon pairs versus four-photon entangled states in parametric down conversion
我们研究了在脉冲泵浦场作用下自发参量下转换产生的四光子态的物理性质。在光子的相干时间t_c比泵浦脉冲的持续时间Δ t短得多的极限中，四个光子可以被描述为两个独立的对。在相反的极限下，四个光子处于四粒子纠缠态。任何中间情况都可以用单个参数chi来表征，该参数是t_c/Delta t的函数。我们提出了一个直接测量气通过一个简单的实验装置。并给出了完整的理论分析。
2003-10-28 quant-ph
Conversion of entangled states with nitrogen-vacancy centers coupled to microtoroidal resonators
我们提出了通过单光子输入输出过程和交叉克尔非线性效应将三光子、四光子和五光子GHZ态分别转换为具有氮空位（N-V）中心的$W$态或Dicke态的有效方案.对于三光子和五光子的情况，通过迭代转换过程可以提高总的成功概率，而对于四光子GHZ态到$W$态的转换不需要迭代。可行性分析表明，该方案在目前的实验技术条件下是可行的。
2017-10-17 quant-ph
High-dimensional maximally entangled photon pairs in parametric down-conversion
针对无限OAM基矢高维子空间中难以直接生成最大纠缠态的问题，提出同时利用泵浦光束空间分布和晶体非线性轮廓的方法，无需额外空间滤波即可生成最大纠缠态，并以d=3和d=5为例进行了演示。
2024-09-27 quant-ph
Engineering multipartite entangled states in doubly pumped parametric down-conversion processes
研究了在两个非共线光模驱动下，$χ^{(2) } $介质中光参量下转换产生的量子态。分析表明，出现多部，即3或4部，纠缠态的一个子集的时空模式的过程中产生的。这些出现在背景荧光的亮点，提供了一个有趣的类比最近观察到的现象，在二维非线性光子晶体。我们研究了两个现实的设置：i）周期性极化钽酸锂平板中的非临界相位匹配，其特征在于热点之间的3模纠缠态。ii）在β-硼酸钡晶体中的I型设置，其中可以利用两个泵之间的空间走离来过渡到四方纠缠态。在这两种情况下，我们表明，可以通过调制两个泵浦波的相对强度来控制状态的属性，使该设备成为量子态工程的通用工具。
2020-11-19 quant-ph
Conservation and entanglement of Hermite-Gaussian modes in parametric down-conversion
我们发现，在自发参量下转换中，泵浦光的角谱向双光子态的转移使得纠缠厄米-高斯模的产生成为可能。我们推导了双光子态的解析表达式，并证明了下转换厄米-高斯场的奇偶性和阶数都受到限制。利用这些结果，我们证明了双光子态确实在厄米-高斯模中纠缠。我们提出了创建一阶厄米-高斯模最大纠缠贝尔态和非最大纠缠纯态的实验方法。
2005-02-22 quant-ph
Generation of entangled photons via parametric down-conversion in semiconductor lasers and integrated quantum photonic systems
提出并设计了一种高亮度、超紧凑的电泵浦GaAs基激光光源，利用腔内模式匹配参量下转换产生纠缠光子。为了描述高色散和耗散波导中的非线性混合，我们发展了一个非微扰量子理论的波导模式的参数下转换，考虑到模式色散，组和相位失配，传播，耗散和耦合到噪声水库的影响。我们将我们的理论扩展到量子化泵浦场的制度与一个新的方法的基础上的状态矢量的传播方程，解决了非微扰边值问题的参数衰减的量子化单光子泵浦模式，可以推广到包括耗散和噪声的影响。我们的形式主义是适用于各种各样的三波混频传播问题。它为解释实验结果和预测单片量子光子系统的性能提供了方便的解析表达式。
2021-11-21 quant-ph
Hypothesis testing for an entangled state produced by spontaneous parametric down conversion
纠缠态的产生和表征是量子信息处理中的关键问题。提出了一种纠缠态的假设检验方案。提出了三种设计来测试自发参量下转换产生的纠缠光子态。测量矢量之间的时间分配考虑了产生的光子态与最大纠缠态的各向异性偏离。根据观察数据的p值对设计进行评价。实验表明，在符合和反符合测量向量之间的最佳时间分配改善了纠缠测试。通过优化反符合向量之间的时间分配，实验证明了进一步的改进。通过对实验数据的分析，验证了采用最优时间分配设计的纠缠实验的优越性。
2006-08-02 quant-ph
Quantum Phase Estimation with Entangled Photons produced by Parametric Down Conversion
我们探讨了双光束的参数下转换精密测量所提供的优势。即使在损耗下，这些二分量子态的对称性也表明，监视发散光束之间的相关性允许对任何破环效应（例如光纤双折射）进行高精度推断。我们表明，纠缠的数量不是这样的仪器的关键特征。在无损设置中，仅使用光子计数就可以在最终的“海森堡”极限处缩放精度。即使光子损失接近100%的精度是散粒噪声有限的，我们确定量子和经典精度之间的交叉点作为检测到的通量的函数。预测的超敏反应证明了贝叶斯模拟。
2010-03-01 quant-ph
Quantum optical frequency up-conversion for polarisation entangled qubits: towards interconnected quantum information devices
实现全球量子网络需要结合不同量子系统的各自优势来执行通用任务，特别是使用飞行和静止量子位。然而，在不同系统之间相干地传输量子信息是具有挑战性的，因为它们通常具有不同的性质，特别是在操作波长和波包方面。为了规避量子光子系统的这个问题，我们展示了一种偏振保持量子频率转换设备，其中电信波长的光子被转换为近红外，在该近红外处，各种量子存储器工作。我们的设备基本上是免费的噪音，我们证明通过近乎完美的单光子状态转移断层扫描和观察转换后的高保真纠缠。此外，我们的导波设置是强大的，紧凑的，很容易适应其他波长。因此，这种方法代表了有利地连接基于光和物质的量子信息系统的主要构建块。
2019-07-23 quant-ph
Deterministic Local Conversion of Incomparable States by Collective LOCC
确定性LOCC下纯二体纠缠态的不可比性是一个非常奇怪的现象。通过集体LOCC，我们找到了两种可能的方法来获得与给定输入态无法比拟的所需纯纠缠态。第一种是通过低维的最大纠缠态提供一些纯纠缠或使用更少量的纠缠，第二种是通过两个单独不可比的对的集体操作。令人惊讶的是，我们能够从有限个$2\times 2$纯纠缠态中仅通过确定性LOCC实现任意施密特秩的最大纠缠态。通过上述过程，我们为状态不可比的$3\times3$系统的情形提供了一般理论，其中不可比性似乎是最困难的。
2005-06-24 quant-ph
Spontaneous down conversion in metal-dielectric interface - a possible source of polarization-entangled photons
研究了激光斜入射时金属-介质界面的自发下转换现象。在这种情况下，如果使用对应于用于产生的等离子体的Kretschmann配置的激发角，则可以以高效率产生偏振纠缠表面等离子体激元对。如果使用适当的纳米结构的金属膜，允许直接激发表面等离子体激元并满足它们与所产生的表面等离子体激元的相位匹配条件，则可以进一步提高效率。
2014-06-09 physics.optics quant-ph
Emission of OAM entangled photon pairs in a nonlinear ring fiber utilizing spontaneous parametric down-conversion
我们提出在热致非线性极化石英光纤中通过自发参量下转换产生光子对。光子直接在光学角动量的本征态中产生。一对光子可以在这些状态以及频率上纠缠。我们确定合适的空间和偏振模式，提供一个有效的非线性相互作用。通过改变抽运光场的性质，可以得到窄带和宽带下转换光场。
2014-09-30 physics.optics quant-ph
Entangled-Photon Generation from Parametric Down-Conversion in Media with Inhomogeneous Nonlinearity
本文提出并实验验证了二阶非线性介质中的第二类自发参量下转换（SPDC）理论。作为一个特殊的情况下，我们探讨从SPDC产生的级联的两个散装晶体分离的空气间隙中的干涉效应。发现偏振量子干涉图案随两个晶体之间的间距强烈变化。这被发现是一个合作的效果，由于两种机制：分离晶体和时空效应所产生的横波矢量列入介质的色散。这些效应为控制SPDC中产生的量子态提供了两种伴随的途径。我们希望这些结果是感兴趣的量子技术的发展和周期性变化的非线性材料中的SPDC的产生。
2001-12-21 quant-ph
The formation of entangled Schrödinger cat-like states in the process of spontaneous parametric down-conversion
Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别杰夫数学研究所）
本文研究了在自发参量下转换中生成纠缠的薛定谔猫态，通过全量子化处理揭示了非高斯特性及干涉图案，展示了在非耗散和耗散情况下显著的压缩和超泊松统计，证实了泵浦量子化在非退化情况下生成更高维纠缠结构。
2026-01-21 quant-ph
Producing high fidelity single photons with optimal brightness via waveguided parametric down-conversion
参量下转换（PDC）提供了控制非高斯态（如Fock态）制造的可能性。然而，在传统的PDC源中，能量和动量守恒引入了严格的频率和光子数相关性，这影响了准备状态的保真度。在我们的工作中，我们优化的单光子Fock态的制备从波导PDC的发射通过光谱滤波。我们通过光子数分辨探测和量子干涉研究了关联效应。我们的测量显示了如何减少混合由于过滤可以评估。用相干态干涉制备的光子，我们建立了实验测量的78%的所产生的目标状态的保真度。
2009-12-23 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
Bounds and optimisation of orbital angular momentum bandwidths within parametric down-conversion systems
通过自发参量下转换制备的轨道角动量高维纠缠态的测量可以分为两个独立的阶段：产生阶段和检测阶段。给定一定数量的生成模式，测量模式的数量由测量装置确定。我们推导出一个简单的产生和检测参数和测量纠缠模的数量之间的关系。
2012-08-01 quant-ph
Entangled coherent states and squeezing in N trapped ions
我们考虑了N个被囚禁离子的共振双色激发，在离子内部态的条件下，在它们的集体运动中产生位移和压缩，最终产生薛定谔猫态和纠缠压缩。此外，我们还研究了四色照明或在两个运动简正模中产生所谓的纠缠相干态的情况。
2002-02-13 quant-ph
Multi-qubit production in spontaneous parametric down conversion
我们提出了一种新颖而简单的方法，通过自发参量下转换产生多个纠缠光子对。我们已经开发了高斯掩模细分泵浦光束通过非线性介质之前。通过这种方式，我们能够观察到同时分离的具有空间重叠的下转换发射锥。我们采用的技术可以用来大大增加纠缠光子系统的自发参量下转换产生的维数，提供更大的可扩展性，光学量子计算比以前探索。
2021-05-11 quant-ph
Ring-shaped spectra of parametric down-conversion and entangled photons that never meet
我们报告的观察一个不寻常的类型的参数下转换。当共线简并辐射处于群速度色散的反常范围内时，其光谱在角度和波长上都受到限制。从精确共线-简并相位匹配的失谐导致了波长-角谱的环形，这表明了一种新的光子对时空相干和纠缠。通过在角度和波长上施加以特定方式变化的相位，可以获得纠缠光子对的有趣状态，其中两个光子永远不会在同一时间处于同一点。
2016-03-26 physics.optics quant-ph
Heralded-Multiplexed High-Efficiency Cascaded Source of Dual-Rail Polarization-Entangled Photon Pairs using Spontaneous Parametric Down Conversion
在双轨光子基中编码的高保真纠缠量子比特对的确定性来源，即，在两个正交模式之一中存在单个光子是量子信息处理的许多应用（包括长距离上的高速率高保真度量子通信）的关键使能技术。这种光子纠缠的最流行和最成熟的来源，例如，利用自发参量下转换（SPDC）或自发四波混频（sFWM）的那些产生纠缠（所谓的连续变量）量子态，其包含来自位于双轨基跨度之外的高阶光子项的贡献，这对大多数应用是有害的。通常使用低泵浦功率来减轻这些高阶项的影响。然而，这降低了对的产生率，并且源变得固有地概率性。我们研究了一个级联源，它在两个SPDC源之间执行线性光学纠缠交换，以产生一个具有更高保真度（理想贝尔态）的光子纠缠态。此外，贝尔交换提供了一个预示性的触发器，我们展示了如何建立一个多路复用源，尽管合理的开关损耗和检测器损耗和噪声，产生一个保真度与成功概率权衡的高效率的高保真双轨光子纠缠源。然而，我们发现，有一个阈值的$1.5$ dB的损失每开关，超过这个阈值的复用损害保真度与成功概率的权衡。
2021-07-29 quant-ph
Second-Order Asymptotics of Conversions of Distributions and Entangled States Based on Rayleigh-Normal Probability Distributions
我们讨论了两个独立的和相同的分布之间的转换到二阶转换率的渐近行为时，转换是由一个确定性的函数从输入概率空间的输出概率空间。为了得到二阶转换率，我们引入了新的概率分布，称为瑞利正态分布。瑞利正态分布族包括瑞利分布，并且在极限情况下与标准正态分布一致。使用这个家庭的概率分布，我们表示的渐近二阶率的分布转换。作为应用，我们还考虑了在只允许局域操作和经典通信（LOCC）的情况下，量子系统中两个纯纠缠态的多个拷贝之间的转换的渐近行为.该问题包括纠缠浓度、纠缠稀释和一类LOCC限制的克隆问题。
2017-11-21 cs.IT math.IT 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
Control of photon correlations in type II parametric down-conversion
本文从理论上描述了共线II型自发参量下转换产生的纠缠光子时间关联的量子控制。我们研究了到达50/50分束器的信号光子或闲频光子的光谱相位调制对纠缠光子波包的时间形状的影响。符合计数率的光子对的调制深度的光谱相位滤波器应用于信号或闲频光束的分析计算。研究发现，通过改变光谱滤波器的调制深度，可以控制双光子符合率。
2005-09-28 quant-ph
Polarization Entangled Photons at X-Ray Energies
我们发现，偏振纠缠光子在X射线能量可以产生通过自发参量下转换。四种贝尔态中的每一种都可以通过选择泵浦光的入射角和偏振态来产生。
2011-01-28 quant-ph
On four-photon entanglement from parametric down-conversion process
我们提出了两种利用自发参量下转换过程的二级辐射产生四光子偏振纠缠态的方案。利用线性光学元件和符合探测技术，从参量下转换光源中发射出的四个不可分辨的光子产生Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态或两个正交GHZ态的叠加。对于这种叠加态，在特定的相位设置下，我们分析了量子关联函数和局域隐变量关联。结果表明，当可见度大于0.442时，由低高真空相关导出的贝尔不等式被破坏。这意味着目前的四光子纠缠态因此适合于测试LHV理论。
2017-05-01 quant-ph
Heralded generation of entangled photon pairs
纠缠光子是量子通信和线性光量子计算的重要资源。不幸的是，由于光子源的随机特性，许多基于光子的方案的适用性受到限制。因此，世界范围内的努力都集中在克服概率发射的限制，通过产生双光子纠缠态的条件下检测辅助光子。在这里，我们提出了第一代的光子状态，最大限度地纠缠在偏振与线性光学和标准光子检测自发参量下转换。我们利用对应于三个光子对的产生的下转换状态，其中四个辅助光子的重合检测明确地预示着纠缠态的成功制备。这种受控的纠缠光子态的产生是朝向线性光学量子网络的适用性的重要一步，特别是对于纠缠交换、量子隐形传态、量子密码学和朝向基于光子学的量子计算的可扩展方法。
2010-07-16 quant-ph
Novel Cascaded Ultra Bright Pulsed Source of Polarization Entangled Photons
利用级联晶体中自发参量下转换过程中的II类相位匹配，实现了一种新的超亮脉冲偏振纠缠光子源。晶体的光轴以这样一种方式排列，即来自一个晶体的异常（普通）偏振锥与来自第二个晶体的普通（异常）偏振锥重叠。这种空间重叠消除了存在于单个II型下转换过程中的光子的偏振和输出角之间的关联。因此，如果使用合适的光学延迟线，则源自输出锥上的任何点的光子的纠缠是可能的。该延迟线特别简单且易于实现。
2001-06-21 quant-ph
Distinguishing genuine entangled two-photon-polarization states from independently generated pairs of entangled photons
提出了一种区分纠缠双光子偏振态（ETP）和两个独立纠缠单光子偏振态（EOP）的方案。利用该方案，通过三个正交双光子偏振态之间的反关联，证实了参量下转换产生ETP的实验结果。在目前的实验装置中，相关光子对中的ETP的估计分数为37%。
2004-03-02 quant-ph
Full Schmidt characterization of spatiotemporally entangled states produced from spontaneous parametric down-conversion
Indian Institute of Technology Ropar（印度理工学院罗帕尔分校）
本研究利用旋转对称性降低计算复杂性，实现了由自发参量下转换生成的时空纠缠态的完整Schmidt分解，揭示了具有轨道角动量的Schmidt模式及谱特性。
2026-02-08 physics.optics quant-ph
Enhanced up-conversion of entangled photons and quantum interference under localized field in nanostructures
从理论上研究了纠缠双光子在二聚体分子上的上转换过程。在一维输入输出理论中，解析地导出了光子的传播子，数值地计算了上转换几率。结果表明，与纳米结构的耦合明显增强了该过程。我们还发现，对于一些平衡的系统参数，例如光子之间的量子相关性、辐射衰减率以及纳米结构与分子之间的耦合，这种增强变得进一步明显。从整个系统耦合模之间的量子干涉的角度合理地解释了这种非单调依赖关系。这一结果可为利用少量光子的弱光进行非线性光学反应提供指导。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
High-fidelity conversion of photonic quantum information to telecommunication wavelength with superconducting single-photon detectors
我们实验证明了一个高保真的可见光到电信波长转换的光子通过使用基于固态的差频产生。在实验中，在780 nm处的皮秒可见纠缠光子对的一半被转换为1522 nm的光子，导致在780 nm和1522 nm之间的纠缠光子对。使用超导单光子探测器与低暗计数率和小的定时抖动，我们有选择地观察到定义良好的时间模式包含两个光子。波长转换后，我们获得了$0.93 \pm 0.04$的保真度，表明我们的基于固态的方案可以用于对由各种介质组成的量子存储器发射的可见光子进行忠实的频率下转换。
2012-07-06 quant-ph
Interferometric Bell-state preparation using femtosecond-pulse-pumped Spontaneous Parametric Down-Conversion
本文对利用飞秒脉冲泵浦的自发参量下转换技术制备最大纠缠双光子偏振态（Bell态）进行了理论和实验研究。首先，我们展示了如何在飞秒脉冲泵浦的II型SPDC的固有的可重复性可以通过使用干涉技术，而无需光谱和振幅后选择。然后，我们分析了最近推出的贝尔态准备计划使用I型SPDC。理论上，这两种方法提供了相同的结果，然而，I型SPDC提供了实验上优越的方法制备贝尔态飞秒脉冲泵浦SPDC。这种高度纠缠光子对的脉冲源在量子通信、量子密码学、量子隐形传态等方面是有用的。
2001-03-30 quant-ph
Universality of EPR pairs in Entanglement-Assisted Communication Complexity, and the Communication Cost of State Conversion
已知纠缠辅助可以降低计算具有分布式输入的函数的量子通信复杂度。但是纠缠的类型是否重要，或者EPR对总是足够的？这是一个很自然的问题，因为在其他几种情况下，最大纠缠态作为资源的用处不如部分纠缠态。这些包括非本地游戏，玩家和裁判之间的量子通信任务，以及模拟二分幺正或通信信道。通过对比，我们证明了用任意纠缠态代替最大纠缠态，函数的有界误差纠缠辅助量子通信复杂度的提高不会超过一个常数因子.特别是，我们表明，每个量子通信协议使用$Q$量子比特的通信和任意共享纠缠可以$ε$ -近似的协议使用$O(Q/ε+\log(1/ε)/ε)$量子比特的通信和只有EPR对作为共享纠缠。我们的第二个结果涉及量子信息理论中的一个老问题：需要多少量子通信才能近似地将一个纯二分纠缠态转换成另一个？我们表明，两个二分量子态之间的转换的通信成本是有界的，直到一个常数乘法因子，由一个自然的和有效的计算量，我们称之为$\ell_{\infty}$ -地球移动者的距离（EMD）这两个国家之间。此外，我们证明了一个互补的下界的状态转换的$ε$ -平滑的$\ell_{\infty}$ -EMD，这是一个自然的平滑的$\ell_{\infty}$ -EMD，我们将通过与最优传输理论的连接定义的成本。
2019-02-20 quant-ph
Quantum interference with beamlike type-II spontaneous parametric down-conversion
我们实验实现了一种方法来产生光子数$-$路径和偏振纠缠光子对使用“类光束”II型自发参量下转换（SPDC），其中信号空闲光子对作为两个单独的圆形光束发射，具有小的发射角，而不是作为两个发散锥。
2003-04-15 quant-ph
Direct generation of entangled photon pairs in nonlinear optical waveguides
纠缠光子是新兴的量子信息技术中的关键元素。虽然有几种方案可用于产生纠缠光子，但它们通常需要笨重的光学元件的帮助，以将它们耦合到逻辑运算中涉及的其他组件。本文介绍了一种在光波导中直接产生纠缠光子对作为导模态的方案。该方案依赖于波导材料的固有非线性，避免使用笨重的光学元件。具体来说，我们考虑正常照明下的光纤，使光子下转换可以发生到波导状态发射相反的动量到一个光谱区域填充只有两个可访问的模式。通过另外配置外部照明来干涉不同的入射方向，我们可以产生最大纠缠光子对状态，直接生成为波导模式，其转换效率相对于现有的宏观方案具有竞争力。这些结果应找到更有效和紧凑的量子光学器件的设计中的应用。
2021-11-24 quant-ph
12-photon entanglement and scalable scattershot boson sampling with optimal entangled-photon pairs from parametric down-conversion
纠缠光子源同时具有近1的预示效率和不可扩展性是可扩展的光子量子技术的基本要素。设计并实现了一个超快脉冲激光泵浦自发参量下转换（SPDC）简并纠缠光子源，该源同时表现出~97%的前向效率和~96%的独立单光子间的不可分辨性。这种高效率和频率不相关的SPDC源允许产生第一个12光子真正的纠缠，状态保真度为0.572（24）。我们进一步展示了一个蓝图，可扩展的散射玻色子采样使用12个SPDC源和12*12模式干涉仪的三，四，五玻色子采样，产生计数率超过四个数量级高于所有以前的SPDC实验。我们的工作立即实现了多路复用、散射玻色子采样的高效实现，并预示着远程纠缠光子的产生，为可扩展的光子量子技术开辟了一条有前途的道路。
2018-10-11 physics.optics quant-ph
Conversion of projected entangled pair states into a canonical form
我们提出了一个算法，将投影纠缠对态（PEPS）转换成一个标准形式，类似于著名的矩阵乘积态的标准形式。我们的方法是基于变分计量分析的QR张量分解的PEPS列成一个矩阵的产品运营商和有限深度的酉和等距电路。我们描述了一个实用的初始化方案，导致快速收敛的QR优化。我们探讨的性能和稳定性的变分规范算法在范数计算的横向场伊辛和海森堡模型的正方形格子。我们还展示了能量优化的PEPS规范形式的横向场伊辛和海森堡模型。我们希望这种规范形式，开辟了改进的分析和数值方法的PEPS。
2019-08-14 cond-mat.str-el quant-ph
Catalytic Conversion Probabilities for Bipartite Pure States
对于两个给定的二分纠缠纯态，得到了利用催化作用的转换几率的最小上界的表达式。上界的可达性也可以决定，如果该界小于1。
2007-06-25 quant-ph
Effective fiber-coupling of entangled photons for quantum communication
我们报告的理论和实验演示的高效率耦合的双光子纠缠态的非线性过程中产生的自发参量下转换到一个单模光纤。我们确定的最佳耦合参数的约束。这一结果对于实际实现具有纠缠态的量子密钥分发协议具有重要意义。
2003-03-20 quant-ph
Probabilistic pure state conversion on the majorization lattice
该研究基于majorization格框架定义最优公共资源态与公共产物态，提出两种单拷贝不可比双体纯态的概率转换协议，证明thrifty协议更优，并推广至多初态/末态纠缠变换场景。
2024-05-22 quant-ph
Generation of polarization entangled photons using type-II doubly periodically poled lithium niobate waveguides
在本文中，我们解决的问题，非简并的交叉偏振纠缠光子对的产生使用第二类周期性极化的锂离子电池。我们表明，通过适当的工程的准相位匹配光栅，它是可能的，同时满足两个自发参量下转换过程，即普通泵浦光子下转换到非寻常的信号和普通空闲配对光子，或普通信号和非寻常空闲配对光子的条件。与单一的II型相位匹配相比，这两个过程同时实现时，对于非简并的信号和闲频波长，可以直接产生交叉偏振纠缠态。这样的方案在需要偏振纠缠非简并成对光子的应用中应该是非常感兴趣的，例如，在适当波长处的纠缠光子之一用于局部操作或用于原子系综中的量子存储，而另一个在1550 nm的典型波长处用于通过光纤传播。
2009-12-29 quant-ph
Total Teleportation of an Entangled State
我们提出了一个直接的，完全隐形传态的单粒子纠缠态。我们的方案包括一个参量下转换源，它发射一对纠缠光子，和一个双贝尔测量系统，两个分束器和两对探测器。由一对光束共享的纠缠态可以直接转移到另一对光束，成功率为50%。通过对方案的简单推广，也可以实现多粒子纠缠态的完全隐形传态。
2001-04-19 quant-ph
Photonic multipartite entanglement conversion using nonlocal operations
我们提出了一个简单的设置在量子网络的限制访问的多体纠缠态的转换。该计划使用非本地操作，使准备的状态是不等价的本地操作和经典的通信，但最重要的是不需要完全访问的状态。它基于一个灵活的线性光转换门，使用光子，非常适合扩展网络中的分布式量子计算和量子通信。为了说明该门的基本工作原理，我们重点讨论了将一个四比特纠缠团簇态转换成其他局域不等价的四比特态，如GHZ态和对称Dicke态.我们还展示了如何门可以被纳入扩展的图状态网络，并可以用来产生变量纠缠和量子关联没有纠缠，但非零量子不和谐。
2016-11-09 quant-ph
A Concentration/Purification Scheme for Two Partially Entangled Photon Pairs
提出了一种集中部分纠缠光子对纠缠的实验方案。在该方案中，两个分离的参与者通过局域操作和经典通信从先前共享的两个部分纠缠光子对中获得一个最大纠缠光子对。该方案的实际实现进行了讨论，它使用不完美的光子探测器和自发参量下转换作为光子源。该方案也适用于纯化一类混合态。
2001-01-10 quant-ph
Three-Photon Discrete-Energy-Entangled W State in Optical Fiber
我们利用光纤中自发四波混频产生多光子对的方法，在实验上实现了三光子离散能量纠缠W态的产生。我们表明，通过利用光子源的先验信息，我们可以验证该源产生的状态，而无需求助于频率转换。
2019-09-28 quant-ph
Asymptotic Compatibility between LOCC Conversion and Recovery
最近，纠缠浓度被明确证明是不可逆的。然而，当初始态和目标态都不是最大纠缠时，在渐近条件下LOCC可以可逆地转换成什么样的态还不清楚。在渐近条件下，我们得到了两体纯纠缠态之间LOCC转换可逆的充分必要条件。此外，我们还证明了在这种条件下，除了特殊情况外，仅用局部幺正运算就可以很好地实现变换。有趣的是，我们的结果意味着，一个无错误的可逆转换是渐近可能的，即使在状态之间的副本永远不能与任何有限数量的副本局部酉等价，虽然这样的转换是不可能的有限设置。事实上，我们展示了这样一个例子。此外，我们建立了如何克服LOCC转换的不可逆性在两个方面。对于第一种方法，我们评估了为了克服LOCC转换的不可逆性，需要丢失多少初始状态的拷贝。第二种方法是适当地添加补充状态，这也适用于LU转换，与第一种方法不同。特别是对于量子比特系统，当纠缠态的拷贝足够多时，任何非最大纯纠缠态都可以成为渐近可逆性的普适资源。更有趣的是，我们的分析表明，作为这种类型的资源，远非最大纠缠态可能比近最大纠缠态更好。这一事实为国家转换的资源理论带来了新的见解。
2015-08-21 cs.IT math.IT quant-ph
