Broadband Fiber-based Entangled Photon Pair Source at Telecom O-band
在这封信中，我们报告了一个偏振纠缠光子对源的第二类自发参量下转换在电信O波段的周期性极化石英光纤（PPSF）。光子对源具有以1306.6 nm为中心的超过130 nm（~24 THz）的发射带宽。宽的发射光谱导致短的双光子相关时间，并且我们实验证明了Hong-Ou-Mandel干涉下降，半峰全宽为26.6 fs。由于PPSF的低双折射，从II型SPDC产生的双光子在整个发射带宽上是偏振纠缠的，测得的最大纠缠态的保真度大于95.4%。据我们所知，该双光子源在O波段提供了最宽带宽的纠缠双光子。
2021-02-25 quant-ph
Two-Photon Bandwidth of Hyper-Entangled Photons in Complex Media
研究通过超纠缠光子在复杂介质中的特性，展示双光子带宽的扩展及其在量子波前塑造中的应用。
2025-12-10 physics.optics quant-ph
Storage of polarization-entangled THz-bandwidth photons in a diamond quantum memory
体金刚石声子已被证明是一个通用的平台，用于产生，存储和操纵高带宽的光量子态。在这里，我们展示了一个钻石量子存储器，存储，并按需释放，一个任意偏振的$\sim$ 250 fs持续时间的光子量子比特。通过将量子比特的两个偏振度经由拉曼跃迁映射到位于同一金刚石晶体中的两个空间上不同的光学声子模式上，克服了存储器的单模性质。这两种模式在检索时被相干地重新组合，并且量子过程层析成像确认存储器以平均保真度$0.784\pm0.004$忠实地再现输入状态，总存储器效率为$(0.76\pm0.03)\%$。在另一个演示中，偏振纠缠对的一个光子被存储在存储器中。我们报告说，纠缠持续在检索状态高达1.3 ps的存储时间。这些结果表明，金刚石声子平台可以与偏振量子比特一起使用，这是偏振编码光子处理的关键要求。
2017-06-19 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
Generation of different Bell states within the SPDC phase-matching bandwidth
我们研究了相位匹配非线性过程产生纠缠态的频率-角线形，发现在自然带宽内，不同失配值产生的最大纠缠态是连续变化的.详细考虑了两种具体的方法的偏振纠缠制备，基于II型自发参量下转换（SPDC）和SPDC在两个随后的I型晶体产生正交偏振光子对。结果表明，不同的贝尔态产生在SPDC线的中心和斜率上，对应于大约半最大强度水平。这些贝尔状态可以通过频率选择或角度选择或两者来过滤掉。我们的理论计算证实了一系列的实验，进行上述两种方案的产生偏振纠缠光子对和两种测量：频率选择性和角度选择性。
2007-06-06 quant-ph
Ultrafast Processing of Hyper-Entangled Bell States at the Optical Bandwidth Limit
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
利用双偏振SU1,1非线性干涉仪物理探测超纠缠双光子，实现每秒5×10^11通量的偏振贝尔态产生与测量，速度提升超5个数量级。
2026-09-29 physics.optics quant-ph
Entanglement Scaling of Motzkin Chains under Spiral Hamiltonian-path Embeddings
University of Oslo（奥斯陆大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）；Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
研究沿费马螺旋路径排列的自旋链的纠缠熵和谱隙，提出一种精确可解基态，展示体积律纠缠缩放，违反面积律，并揭示纠缠相变和谱隙闭合行为。
2026-10-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Compact source of narrow-band counterpropagating polarization-entangled photon pairs using a single dual-periodically poled crystal
提出了一种利用双周期极化晶体产生反向传播偏振纠缠光子对的方案。与通常的前向波型源相比，该源在后向波方式下具有更窄的带宽。对于2cm长的体晶体，示例源的带宽估计为3.6GHz，并且光谱亮度大于100对/（sGHz mW）。两个并发的准相位匹配的自发参量下转换过程中的一个单一的晶体，使我们的源是紧凑和稳定的。该方案不依赖于任何态的投影，适用于简并和非简并的情况，有利于纠缠光子的应用。
2011-12-20 quant-ph
Designing a compact cavity-enhanced source of entangled photons
针对量子网络对兼容量子存储器的纠缠光子需求，本文提出单腔内置两块非线性晶体的紧凑型腔增强纠缠光子源，并权衡腔复杂度、带宽与纠缠质量。
2025-03-13 quant-ph
Two-Photon Spiral Imaging with Correlated Orbital Angular Momentum States
介绍了相关双光子螺旋成像的概念。首先分析了关联光子对的联合轨道角动量谱。由光子对进行的互信息进行评估，它示出，当一个对象被放置在一个光束路径的互信息的值是强烈依赖于对象的形状，并密切相关的旋转对称的程度存在。分析了目标对OAM相关性的影响，提出了相关螺旋成像方法。我们首先提出了一个版本，使用参数下转换，其中纠缠的光子对具有相反的OAM值的产生，放置在一个光束的路径中的对象。然后，我们提出了一个经典的（相关的，但非纠缠）版本。讨论了经典组态与纠缠组态的相关问题和优点。提出了利用双光子OAM探测实现压缩成像，以较少的测量数据重建稀疏目标的前景。
2012-01-26 physics.optics quant-ph
Phase-stable source of polarization-entangled photons using a polarization Sagnac interferometer
我们展示了一个简单的，强大的，和超亮的偏振纠缠光子的偏振Sagnac干涉仪的基础上的参数下转换源。双向泵浦类型II相位匹配周期极化KTiOPO 4产生的测量通量的5 000偏振纠缠对/s每mW的泵浦功率在1 nm的带宽在96.8%的量子干涉可见度。Sagnac干涉仪的共光路布置消除了对双光子输出状态的相位稳定的需要。
2005-09-30 quant-ph
Broadband-laser-diode pumped PPKTP-Sagnac polarization-entangled photon source
我们实验证明了一个偏振纠缠光子源在810 nm使用II型相位匹配PPKTP晶体泵浦的低成本，宽带激光二极管的中心波长为405 nm和一个典型的带宽为0.53 nm。PPKTP晶体被放置在一个萨尼亚克环，以实现紧凑的尺寸和高稳定性。下变频的双光子，信号和闲频，具有5.57 nm和7.32 nm的典型带宽。我们准备了两个贝尔州|Psi+>和|Psi->，结晶度为0.948 ± 0.004和0.963 ± 0.002。在偏振相关测量中，信噪比均大于96.2%，在贝尔不等式检验中，S值可达2.78 ± 0.01。据我们所知，该实验是第一个将多模泵浦激光器与Sagnac环配置相结合的实验。这种高质量、低成本的纠缠光子源在量子信息处理中可能有许多实际应用。
2021-10-08 quant-ph
Generation of subnatural-linewidth orbital angular momentum entangled biphotons using a single driving laser in hot atoms
本文提出在热铷原子蒸气中仅用单一驱动激光，通过自发四波混频和OAM守恒直接产生亚自然线宽轨道角动量纠缠双光子，实验测得保真度95.7%、并发度0.926，方案显著简化并首次在热原子系统中实现。
2024-05-31 quant-ph
Optimal Generation of Pulsed Entangled Photon Pairs
我们实验研究了一种用于产生高可见度脉冲偏振纠缠光子对的双通参量下转换方案。在每次通过时用于创建光子对的振幅干涉以补偿通常降低双光子可见性的区别特征。其结果是一个高通量的偏振纠缠光子脉冲源，不需要光谱滤波。我们观察到超过95%的量子干涉可见性，而不使用光谱滤波器为200飞秒脉冲，高达98.1%与5 nm带宽的过滤器。
2006-04-08 quant-ph
Serialized Quantum Error Correction Protocol for High-Bandwidth Quantum Repeaters
单光子产生、传输和检测的进展表明，通过光纤发送量子信息的损耗可能低到足以使用量子纠错码进行纠正。这种纠错通信相当于一种新的量子中继器方案，但关于实现和系统要求的关键问题仍然悬而未决。在这里，我们表明，长距离纠缠比特产生的速率接近$10^8$ ebits/s可能使用一个完全串行化的协议，其中光子产生，纠缠，并通过顺序的，单向的相互作用与最小数量的物质量子比特的错误校正。假设所需元件的损耗和错误率低于量子纠错的阈值，则该方案展示了优于单光子传输的改进的性能。我们发现，使用这种串行协议和各种量子纠错码在大距离的ebit率的改善。
2015-08-24 quant-ph
Efficient and spectrally bright source of polarization-entangled photons
我们证明了一个有效的光纤耦合源的非简并偏振纠缠光子在795和1609 nm使用双向泵浦参量下转换在批量周期性极化的锂离子电池。单模源具有50 GHz的推断带宽和300对/s/GHz/mW的泵浦功率的光谱亮度，其适合于窄带应用，例如从光子到原子量子比特的纠缠转移。
2004-09-24 quant-ph
Generation of narrow-band polarization-entangled photon pairs at a rubidium D1 line
利用腔增强自发参量下转换（SPDC）过程，在铷原子D1线（795 nm）上产生了窄带偏振纠缠光子对。通过多个温控标准具选择简并单模光子对。所产生的偏振纠缠光子对的线宽为15 MHz，与典型的原子存储带宽相匹配。测量的偏振纠缠光子的Bell参数S=2.73+-0.04，这违反了Bell-CHSH不等式约18个标准偏差。该纠缠光子对源可用于基于原子系综量子存储的量子通信和量子计算。
2016-07-14 quant-ph
A source of polarization-entangled photon pairs interfacing quantum memories with telecom photons
我们提出了一个偏振纠缠光子对的源，适用于使用量子存储器实现长距离量子通信协议。通过相干泵浦嵌入在偏振干涉仪臂中的两个周期极化非线性波导，产生波长为883 nm和1338 nm的光子对。随后的光谱滤波将光子的带宽降低到240 MHz。带宽与基于Nd：YSO晶体的量子存储器匹配良好，此外，883 nm光子的中心频率被主动稳定。一个理论模型，包括过滤的效果，并准确地拟合所产生的光子的测量关联函数。该模型还可以用作正确评估源的属性的方法。在Bell型实验中的可见度V = 96.1（9）%和违反贝尔不等式揭示了纠缠的质量。
2014-05-26 quant-ph
A Broadband Nanowire Quantum Dot Cavity Design for the Efficient Extraction of Entangled Photons
本文提出一种宽带纳米线量子点腔体设计，通过强耦合实现高Purcell增强，提升纠缠光子提取效率和单光子分辨性，为量子网络应用提供新途径。
2026-01-07 quant-ph
Properties of entangled photon pairs generated in periodically poled nonlinear crystals
利用严格的量子模型，研究了啁啾极化晶体中自发参量下转换产生的纠缠光子对的物理性质。分析了光子对的光谱、时间和空间特性。啁啾可以有效地控制光谱带宽、光子对通量和纠缠面积。给出了光子对中光子间纠缠的量化。研究表明，在横向平面上纠缠区的分裂伴随着光谱分裂。利用该模型解释了文献中报道的实验强度分布的温度依赖性。
2009-07-03 quant-ph
Toward A Reconfigurable Quantum Network Enabled by a Broadband Entangled Source
我们提出了一个可重构的纠缠分布方案，利用极化光纤为基础的宽带偏振纠缠光子对和密集波分复用源的原理验证实验演示。可以利用纠缠源的大带宽（> 90 nm，中心在1555 nm）和高度光谱相关的性质，以允许在与标准200 GHz ITU网格对准时产生多于25个频率共轭纠缠对。在这项工作中，三个频率共轭纠缠对被用来演示量子密钥分发，与波长选择切换手动完成。纠缠对在40公里的实际光纤上传输，估计每一方的安全密钥速率高达20比特/秒。
2019-01-17 quant-ph
Spectral Polarization and Spectral Phase Control of Time and Energy Entangled Photons
我们展示了一个方案，以光谱操纵的时间和能量纠缠光子的共线，连续流产生光束，带宽有限的偏振纠缠光子与近简并波长的融合。利用超短脉冲整形器来控制光子对的光谱相位和偏振，我们定制了Hong-Ou-Mandel干涉图案的形状，展示了这种干涉图案对光子光谱相位的依赖性的规则。然后，我们使用脉冲整形器来产生所有四个偏振贝尔态。该方案产生的单重态形成了一个非常健壮的无消相干子空间，非常适合于长距离光纤量子通信。
2007-04-05 quant-ph
Amplitude and phase modulation of time-energy entangled two-photon states
实验研究了时能纠缠双光子波函数的振幅和相位调制。纠缠光子由自发参量下转换产生，在棱镜压缩器中进行光谱色散，在幅度和/或相位上进行调制，并通过和频产生来检测。首先，我们提出了一个傅立叶光学分析的光学设置产生的场分布在成形装置的出射平面的解析表达式。然后，我们介绍振幅和/或相位整形和目前的结果，只能通过两者的组合。具体来说，我们使用基于整形器的干涉仪来测量几乎带宽受限的双光子波函数的双光子干涉。
2009-01-22 quant-ph
Phase-stable source of polarization-entangled photons in a linear double-pass configuration
我们展示了一个紧凑的，强大的，高效的偏振纠缠光子源，基于线性双向下转换在一个新的“折叠三明治”配置。用405 nm激光二极管双向泵浦KTiOPO $_4$（ppKTP）晶体，在非简并波长784 nm（信号）和839 nm（闲频）处产生纠缠光子对，在泵浦功率为10.4 $μ$ W时获得了11.8 kcps的探测速率（110万对/ mW），同时保持非常高的双光子纠缠质量，贝尔态保真度为$99.3\pm0.3$ %。
2013-05-07 quant-ph
Quantum Bayesian approach to circuit QED measurement with moderate bandwidth
我们考虑在具有中等带宽测量谐振器的电路QED装置中对超导量子比特的连续量子测量，即，当“坏腔”限制不适用时。目标是简单描述由于测量而引起的量子演化，即，测量反作用。扩展先前为“坏腔”制度开发的量子贝叶斯方法，我们表明演化方程保持不变，但现在它们应该应用于纠缠量子比特谐振器状态，而不是单独的量子比特状态。推导过程只使用了基本的量子力学和相干态的基本性质，因此非专业人员也可以使用。
2016-06-23 quant-ph
Generation and manipulation of entangled photons in a domain-engineered lithium niobate waveguide
我们提出将电光调谐功能整合到周期性极化锂离子晶体（PPLN）中偏振纠缠光子对的产生过程中。由于PPLN的多功能性，可以同时实现自发参量下转换和电光偏振旋转效应。因此，通过调节施加的场，正交偏振和平行偏振光子对可以立即切换。研究了该源的特性，显示出可调的带宽和高纠缠度。此外，其他类型的可重构纠缠也可以通过适当的域设计来实现。我们相信畴工程是下一代功能集成量子线路的一个非常有前途的解决方案。
2013-07-15 quant-ph
Generation of polarization-entangled photon pairs in a cascade of two type-I crystals pumped by femtosecond pulses
我们报道了在两个I型晶体级联中利用飞秒脉冲泵浦的自发参量下转换产生偏振纠缠光子。通过在泵浦光的两个正交偏振分量之间引入时间延迟，获得了高纠缠脉冲态。它们表现出高可见度的量子干涉和大的并发值，而不需要使用窄带光谱滤波器的后选择。如果适当地考虑晶体中的色散和双折射，该理论结合了干涉双光子振幅的时空依赖性，很好地解释了结果。这种脉冲纠缠光子在时间域中的局域化对于各种量子通信实验，如量子密码学和量子隐形传态都是有用的。
2002-05-08 quant-ph
Theory of Two-Photon Interactions with Broadband Down-Converted Light and Entangled Photons
当双光子相互作用由带宽超过泵浦带宽的下转换光引起时，它们可以获得时间上类似脉冲但光谱窄的行为。在低光子通量下，这种行为反映了下转换光子之间的时间和能量纠缠。然而，诸如双光子吸收（TPA）和和频产生（SFG）的双光子相互作用即使在高功率水平下也可以表现出这样的行为，只要最终状态（即TPA中的原子能级，或SFG中产生的光）足够窄。这种行为不依赖于光的压缩特性，对线性损耗不敏感，并且具有潜在的应用。在本文中，我们分析描述这种行为的行波下转换连续或脉冲泵浦，无论是高功率和低功率制度。为此，我们推导出一个量子力学表达式的下转换幅度产生的任意泵，并制定运营商，代表各种双光子相互作用引起的宽带光。该模型与具有高功率下转换光和纠缠光子的TPA和SFG的实验结果非常一致[Dayan等人，物理修订信函93，023005（2004），Dayan等人，物理修订信函94，043602，（2005），Pe'er等人，物理修订版信函94，073601（2005）]。
2007-04-22 quant-ph
Subnatural-Linewidth Polarization-Entangled Photon Pairs with Controllable Temporal Length
我们提出了一个有效的实验方案，从自发四波混频（SFWM）在激光冷却的$^{85}$ Rb原子系综，与带宽（低至0.8 MHz）远窄于铷原子的自然线宽。通过稳定马赫-曾德尔干涉仪配置中两个SFWM路径之间的相对相位，我们能够产生所有四个贝尔态。这些具有偏振纠缠的亚自然线宽光子对是光子-原子量子网络中通过光-物质有效相互作用连接远程原子量子节点的理想量子信息载体。
2014-07-15 quant-ph
Generation Engineering of Heralded Narrowband Colour Entangled States
量子纠缠的有效产生及其操纵对于量子通信具有重要意义。此外，用与原子跃迁自然兼容的带宽生成的状态允许光更有效地映射到物质中，这是长距离量子通信的基本要求。在这里，我们提出了一个方案，其中两个自发四波混频过程之间的不相容性被设计为预示着单光子频率仓纠缠态的产生，即，由两种不同的频率模式共享的单光子。我们表明，纠缠可以与生成概率一起优化，同时保持吸收可以忽略不计。此外，该方案是通用的，可以在其他几个物理系统中实现。
2018-09-10 quant-ph
A versatile source of polarisation entangled photons for quantum network applications
我们报告了一个通用的和实用的方法产生高品质的偏振纠缠在一个完全导波的方式。我们的设置依赖于一个高亮度0型波导发生器产生成对的光子在电信波长与先进的能量时间偏振转录。后者能够创建任何纯偏振纠缠态，并允许操纵单光子带宽，可以在五个数量级上随意选择，范围从几十MHz到几THz。我们在特定的频谱带宽，即25 MHz，540 MHz和100 GHz，实现了出色的纠缠度，证明了我们的方法的相关性。我们的方案是一个理想的候选人，广泛的网络应用，从密集分复用量子密钥分发，以预示着光量子存储器和中继器。
2012-12-27 physics.optics quant-ph
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
Waveguide-based OPO source of entangled photon pairs
在本文中，我们提出了一个紧凑的源的窄带能量-时间纠缠光子对在电信制度的基础上的钛扩散周期性极化铌酸锂（PPLN）波导谐振腔，即波导端面介质多层镜。这是一个单片双谐振光学参量振荡器（OPO），它通过自发参量下转换（SPDC）产生1560 nm左右的光子对，带宽为117 MHz（0.91pm）。通过时间相关测量估计相干时间为2.7 ns，并通过Bell型实验证实了高质量的纠缠态。由于在电信领域中高度相干的能量-时间纠缠光子对适合于长距离传输和操纵，因此该源非常适合量子通信的要求。
2009-09-07 quant-ph
GHz-Pulsed Source of Entangled Photons for Reconfigurable Quantum Networks
纠缠是量子网络中的通用资源，但纠缠光子源通常是为特定用例定制的。在光子的时间属性的状态调制和可调谐性方面的通用性是超越量子密钥分发的灵活网络架构和密码原语的关键。在这里，我们报告一个灵活的源设计，产生高品质的纠缠在连续波和GHz速率脉冲操作模式。利用现成的光学元件，我们的方法使用基于光纤的Sagnac环来产生在电信波长的偏振纠缠光子，具有高效率和0.99以上的双折射率。在纠缠态产生之前高达GHz的相位调制也可以用于快速纠缠态切换。我们在100 MHz的相位调制，平均保真度为0.95。此外，源60 nm的光谱带宽与完全可重构的波长复用量子网络完全兼容。
2022-01-21 quant-ph
Frequency Multiplexed Optical Entangled Source based on the Pockels Effect
近年来，谐振型电光调制器作为高效率的相干频率梳光源和量子信息传输器件，在实验上取得了重要进展，实现了强的光模和微波模耦合。这些特征表明基于电光的器件作为纠缠光学频率梳源的候选者。本文研究了毫米级谐振电光调制器中纠缠光学频率梳的产生。这些设备受益于实验证明的优势，例如在几GHz范围内几乎恒定的光学自由光谱范围、高光学和微波品质因数。对于保守参数值，具有在MHz范围内的光谱带宽的频率复用量子信道的产生为长距离混合量子网络、量子密钥分发、增强的光学计量学和量子计算中的新用途铺平了道路。
2020-10-11 quant-ph
Non-Markovian dynamics and steady-state entanglement of cavity arrays in finite-bandwidth squeezed reservoirs
当两个量子系统链在其末端被双模压缩库驱动时，它们接近一个稳定状态，其特征是形成许多纠缠对。每对由第一链条的一个元件和第二链条的一个元件组成。这种效应已经在宽带压缩的假设下得到了预测。在这里，我们调查有限带宽水库的情况。这是通过将驱动浴建模为非简并参量振荡器的输出场来完成的。在级联开放量子系统的理论框架下研究了由此产生的非马尔可夫动力学。结果表明，对纠缠结构的形成发生，只要阵列的简正模分裂不克服压缩带宽的水库。
2014-02-16 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Narrowband telecom band polarization-entangled photon source by superposed monolithic cavities
本文在光束移位器干涉仪中叠加两个单片非线性晶体腔的单纵模光子对，实现带宽低于500 MHz、符合偶然符合比达20000的稳定通信波段偏振纠缠源。
2024-02-29 quant-ph
Integrated time-bin entangled quantum light source on a 4H-SiC microring chip
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Tianfu Jiangxi Laboratory（天府江西实验室）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Southwest Institute of Technical Physics（西南技术物理研究所）；AMS Beijing（北京 AMS）
本文提出了一种基于4H-SiC平台的集成时间分量纠缠光子对源，通过优化材料非线性特性和微环谐振器几何结构，实现了高效率和宽带的纠缠光源，克服了传统腔体设计的固有限制。
2026-05-18 quant-ph
Bragg reflection waveguide as a source of wavelength-multiplexed polarization-entangled photon pairs
我们提出了一种新的高效的具有超大带宽的偏振纠缠的成对光子源。光子是通过一个方便设计的自发参量下转换过程中产生的半导体II型布拉格反射波导。所提出的方案的目的是成为一个集成的偏振纠缠光子对非常适合其在多用户量子密钥分配系统中使用的源的关键元素。
2012-07-17 physics.optics quant-ph
Generating Polarization-Entangled Photon Pairs with Arbitrary Joint Spectrum
提出了一种产生具有任意联合谱的偏振纠缠光子对的方案。具体而言，我们描述了一种自发参数下转换的技术，其中下转换光子的中心频率和带宽可以通过适当的操纵泵浦脉冲来控制。由该技术提供的光谱控制允许基于其他系统参数（光纤中的损耗、光子计数器性能等）的优化来选择用于一对中的每个光子的操作波长。光谱控制、偏振控制和缺乏群速度匹配条件的组合使得该技术特别适合于分布式量子信息处理架构，在该架构中，集成光学电路通过光纤的跨度连接。
2004-05-04 quant-ph
Optimal focusing for maximal collection of entangled narrow-band photon pairs into single-mode fibers
本文从理论和实验两方面研究了准相位匹配体晶体中自发参量下转换产生的光子对在量子通信光源中的辐射特性和通量。我们表明，通过仔细的设计，可以实现良好的定义模式接近光纤的基模，并获得高耦合效率也为散装晶体，这些更容易对齐比晶体波导。我们区分单耦合，条件符合，和对耦合，并显示如何通过改变泵浦模式和光纤匹配模式的聚焦，使用标准的光学元件，这些参数可以最大化。具体来说，我们分析了一个周期性极化的KTP晶体泵浦的532 nm的激光在810 nm和1550 nm的光子对。数值计算结果表明，在最佳聚焦条件下，耦合效率大于94%，根据几何关系L/zR，泵浦模的耦合效率约为1 ~ 2，光纤模的耦合效率约为2 ~ 3，其中L为晶体长度，zR为模式分布的瑞利范围。这些结果与L无关。通过显示单模带宽随1/L减小，我们因此可以设计源以产生窄带宽光子对并将其很好地耦合到光纤中。较小的带宽意味着光纤中长距离传播的色散较小，并且电信布拉格光栅可以用来补偿加宽的光子包-这是时间复用量子比特的一个重要问题。更长的晶体也会产生与sqrt{L}成比例的光纤光子通量的增加，因此，假设正确聚焦，我们只能看到使用长晶体的优势。
2005-11-20 quant-ph
Spectrally entangled biphoton state of cascade emissions from a Doppler-broadened atomic ensemble
从理论上研究了多普勒展宽原子系综级联辐射双光子态的光谱特性。这种双光子态是在四波混频过程中自发产生的。发射的上跃迁位于电信带宽，这在基于光纤的量子通信中普遍存在，以实现低损耗传输。我们得到的光谱性质的超辐射衰减率的较低的过渡，激发脉冲的持续时间，和温度的介质。我们通过Schmidt分解量化了它们的频率纠缠，发现更长的激发脉冲，增强的衰减速率和显着的多普勒展宽可以产生更多的纠缠源。最小纠缠双光子源也可以位于原子的某个最佳温度。这允许连续频率纠缠的频谱整形，这在多模长距离量子通信中是有用的。
2018-07-18 quant-ph
Quantum illumination with multiple entangled photons
在这项工作中，劳埃德的量子照明的理论推广到由两个纠缠光子态描述的信号光束。结果表明，新的协议提供了一种方法来找到目标的范围，减少所需的时间带宽产品的大小，具有相同的信噪比比在劳埃德的量子照明，具有较低的误报概率，是弹性的噪声，也可能对损失。然而，该协议所需的三个光子状态的生成是其实际实现的一个技术问题，没有得到充分解决。最新进展的三光子产生，可以克服这个问题进行了讨论。还考虑了与议定书有关的其他问题。
2021-02-02 quant-ph
Narrowband Frequency-Entangled Photon Source for Hong-Ou-Mandel Interferometry
本文提出了一种基于共振PDC的窄带频率纠缠光子源，实现了高灵敏度的HOM干涉测量，具有米级动态范围和亚皮秒分辨率。
2025-12-22 quant-ph
Integrated optical source of polarization entangled photons at 1310 nm
报道了一种新型的偏振纠缠光子对源的实现，该源基于周期性极化的钛酸锂晶体上集成的钛内扩散波导，并由连续波激光器在$655 nm$上泵浦。成对光子在$0.7 nm$的带宽内以$1310 nm$的电信波长发射。使用双光子聚结实验测量对的量子特性，显示出85%的可见性。评估的源亮度，$10^5$对$s^{-1} GHz^{-1} mW^{-1}$的顺序，与它的紧凑性和可靠性，证明了源的高潜力的长距离量子通信。
2009-03-12 quant-ph
How to use the dispersion in the $χ^{(3)}$ tensor for broadband generation of polarization-entangled photons
Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）
本文通过钻石晶体中的自发四波混频过程，利用电子和振动贡献的量子干涉，实现了宽频带偏振纠缠光子对的生成，无需额外光学工程。
2024-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
A high bandwidth quantum repeater
我们提出了一个物理和链路级的设计，用于创建纠缠对用于量子中继器的应用，其中可以控制初始分布对的噪声水平。该系统可以动态调整，交易初始保真度的成功概率，从高保真度对（F=0.98或以上），以中等保真度对。创建长距离纠缠的相同物理资源用于实现纠缠净化和交换所需的本地门，创建同构中继器架构。优化初始分布对的噪声特性显著提高了产生长距离贝尔对的速率。最后，我们讨论了空间和时间资源之间的性能权衡。
2008-08-03 quant-ph
Actively switchable non-degenerate polarization entangled photon pair distribution in a dense wave-division multiplexing
我们在一个商用的8信道密集波分复用器（DWDM）中实现了非简并偏振纠缠光子对分布。这项工作的一个有前途的点是，纠缠光子对是通过自发参量下转换在一个单一的II型周期性极化KTiOPO 4晶体中，没有通常的后选择。另一个很有前途的优点是我们可以主动控制并随意切换DWDM中不同通道对之间光子对的分布。由于源的发射带宽有限，不同通道对之间没有串扰。在每个通道对中的Bell型干涉测量中大于90%的高原始可见性和2.63+/-0.08的CHSH不等式S参数证明了我们的源的高纠缠。我们的工作对构建量子通信网络有一定的帮助。
2013-01-22 quant-ph
Attosecond Entangled Photons from Two-Photon Decay of Metastable Atoms: A Source for Attosecond Experiments and Beyond
利用亚稳态原子双光子衰变生成阿秒纠缠双光子，为极紫外波段的阿秒实验提供新光源，并探讨其在更精密时间尺度实验中的应用潜力。
2022-05-30 quant-ph
Quantum telescopy with realistic anti-correlated optical fields as references
Department of Physics, City University of Hong Kong（香港城市大学物理系）
该研究针对量子望远镜术，利用实际反聚束光子源产生参考场，在考虑探测系统不完美性和有限带宽下优化信噪比，发现其可超越弱相干态方案，为实验提供指导。
2026-10-07 quant-ph
Pump-shaping of non-collinear and non-degenerate entangled photons
自由空间量子密钥分发作为远距离量子通信的主要平台正受到越来越多的关注。然而，量子相关性的敏感性引起的湍流大气链路的散射限制了这样的系统的性能。最近，已经证明了补偿纠缠光子散射的方法，允许实时优化它们的量子相关性。在这封信中，我们演示了使用波前整形补偿非共线和非简并纠缠光子的散射。这些结果表明，波前整形方案的协议，利用大带宽和发射角的纠缠光子的适用性。
2020-09-30 physics.optics quant-ph
Counter-propagating entangled photons from a waveguide with periodic nonlinearity
建立了在非导引泵浦场作用下，周期非线性波导中自发参量下转换的条件。控制的周期性非线性和波导的物理特性允许的准相位匹配方程，描述反向传播的引导信号和空闲光束得到满足。在典型的实验条件下，我们比较了这种反向传播光束和同向传播光束的调谐曲线和光谱特性。我们发现反向传输的光束具有窄的带宽，可以产生具有离散频率纠缠的量子态。这种状态可能对量子光学实验和受益于频率纠缠的技术有用。
2002-01-31 quant-ph
Generating single longitudinal mode entangled photons in telecom band via a submillimeter monolithic cavity
一个高质量、紧凑、窄带宽的纠缠光子源（EPS）是实现许多量子通信协议所必需的。通常，包含非线性晶体的自由空间腔被用来通过自发参量下转换（SPDC）产生窄带EPS。一个主要的缺点是，这占据了很大的空间，并需要复杂的光学和电气控制系统。在这里，我们提出了一个简单而紧凑的方法来产生一个单纵模的时间-能量EPS通过第二类SPDC在亚毫米法布里-珀罗腔。通过测量符合与偶然符合比、双光子时间交叉关联函数和双光子干涉条纹来表征EPS的质量。所有的测量结果清楚地表明，开发的源是高品质的，与使用其他配置生成的EPS相比。我们相信这个源在量子通信领域的应用是非常有前途的。
2019-06-12 physics.optics quant-ph
Optimal filtering and generation of entangled photons for quantum applications in the presence of noise
Northwestern University（西北大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文研究了在噪声环境下通过滤波优化多光子应用中的纠缠光子生成，利用可调带宽滤波器和低抖动探测器实现高纯度单光子源，提升量子通信效率。
2025-10-08 quant-ph
