Temporal Multiplexing of Heralded Photons Based on Thin Film Lithium Niobate Photonics
提出一种基于薄膜铌酸锂光子学的预告光子时间复用方案，在62.2 MHz运行速率下将单光子概率提升3.25 ± 0.05。
2023-12-08 quant-ph
Active Temporal Multiplexing of Photons
光子量子比特由于其独特的低噪声特性，构成了颠覆性量子技术的领先平台。光子方法的成本是许多过程的非确定性，包括单光子产生，这是由参数源和光子之间的相互作用引起的。有源时间复用-在时间上重复生成过程并使用光交换网络重新路由到单模-是克服这一挑战的有前途的方法，并且对于大规模应用可能是必不可少的，大大降低了资源复杂性和系统尺寸。要求包括低损耗开关、延迟线、快速光子探测器和前馈系统的精确同步。在这里，我们展示了时间复用的8个'仓'从一个双通预示光子源，并观察到预示和预示光子率的增加。该系统指出了在量子技术中利用时间复用的方法，从单光子源到大规模计算。
2015-08-12 quant-ph
Optimization of periodic single-photon sources based on combined multiplexing
我们考虑周期性单光子源与组合复用，其中几个时间复用源的输出空间复用。我们给出了一个完整的统计描述，这样的系统，以优化它们的最大单光子概率。我们进行了优化的一个特定的情况下，可以实现在散装光学和其预期的性能可能是最好的，在目前的最先进的。我们发现，组合复用优于纯粹的空间或时间复用源的某些参数，我们表征这些情况下。组合多路复用可以具有可能使用较少的非线性源、实现较高的重复率以及连续泵浦的潜在适用性的优点。我们估计可实现的单光子概率在85%和89%之间。
2016-07-08 quant-ph
Heralded single photons based on spectral multiplexing and feed-forward control
我们提出并实验证明了一种新的方法，预示着单光子源的基础上光谱复用（SMUX）和前馈为基础的光谱操纵的光子通过自发参数下转换的极化铌酸锂晶体。作为原理证明，我们表明，我们的3模式SMUX增加了预示的单光子速率相比，个别模式，而不影响发射的单光子的质量。我们的项目，通过添加更多的模式，我们的方法可以导致一个确定性的SPS。
2017-03-06 quant-ph
Comparison of architectures for approximating number-resolving photo-detection using non-number-resolving detectors
在量子光学实验中，特别是在制备纠缠态的应用中，需要用到数分辨光探测技术。已经提出了几种方案，用于使用非数分辨探测器来近似数分辨光电探测。这样的技术包括多端口检测和时分复用。我们提供了一个详细的分析和比较不同的数分辨检测方案，以期创造一个有益的参考实验工作者。我们表明，投影测量的理想架构是探测器的暗计数和效率参数的函数。我们还描述了一个过程中选择一个适当的拓扑结构给出实际的实验组件参数。
2007-05-28 quant-ph
Reducing the number of single-photon detectors in quantum key distribution networks by time multiplexing
本文提出利用探测器时间复用（DTM）技术，将多方量子密钥分发网络中单光子探测器数量减少一半，并在四用户网络中验证了该方法在可接受效率损失下具备低成本和可扩展性。
2023-05-23 quant-ph
Effect of dark counts on single photon heralding with quasi-number-resolving detection schemes
我们考虑光子预示与准数分辨检测方案和帐户的检测效率和暗计数概率。用一个简单的形式主义，我们开发封闭形式的预示概率，光子数分布所产生的预示状态，和这个预示状态的保真度的单光子状态的表达式。我们计算出，在优化这种保真度的基础上，由于暗计数的存在，对于效率和暗计数概率的每个组合，存在最大数量的值得复用的检测模式。
2017-04-13 quant-ph
Quantum and classical telecommunication channel multiplexing
我们演示了光的一个经典相干态和一个量子态在一个单折射光纤中的复用。为此，我们利用自发参量下转换和量子频率转换产生光子对在854 nm和电信O波段。先驱光子触发通信C波段激光脉冲。通信单光子和激光脉冲被组合并耦合到标准通信光纤。在光纤后面的经典和量子信号的低背景时间相关性表明成功的电信信道复用。
2015-07-22 quant-ph
Optimization of multiplexed single-photon sources operated with photon-number-resolving detectors
固有地能够分辨光子数的探测器最近已经经历了显著的发展，并且这预计将影响复用周期性单光子源，其中这样的探测器可以找到它们的应用。我们分析了各种空间和时间复用的周期性单光子源安排与光子数分辨探测器，部分确定的情况下，当他们优于阈值探测器。我们开发了一个完整的统计描述，这些安排，以优化这样的系统方面的最大单光子概率，考虑到所有相关的损失机制。该模型适用于所有的空间和时间复用方案的描述。我们的对称空间复用的详细分析确定了一个特定的范围内的损失参数，其中使用的新类型的检测器导致的改进。光子数分辨率为优化系统提供了额外的可能性，因为可以根据实际检测到的光子数来定义预示策略。我们的研究结果表明，这种优化打开了一个额外的参数范围内提高效率。此外，这种更高的效率可以通过使用更少的复用单元来实现，即，与阈值检测器方案相比，系统尺寸更小。我们还将我们的调查扩展到实际实验相关的某些时间复用方案。我们发现，最高的单光子概率是0.907，可以实现二进制批量时间复用器使用光子数分辨探测器。
2020-03-25 quant-ph
Frequency-Time Multiplexing for Near-Deterministic Generation of n-Photon Frequency-Bin States
Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；Photon Queue Inc.（光子队列公司）
本文提出利用频率-时间复用技术，通过光学量子记忆和光纤布拉格光栅反射器阵列，实现近确定性生成n光子频率-bin状态，可高效产生8光子态。
2026-03-03 quant-ph
Spatial multiplexing of atom-photon entanglement sources using feed-forward controls and switching networks
光-物质量子界面是量子中继器的基本组成部分，它可以在光子和一个原子的集体激发之间产生量子关联或纠缠。内在的限制是，为了抑制多激发，制备这种非经典原子-光子关联的概率必须保持较低。为了在不引入多激励误差的情况下提高这种概率，一个有前途的方案是将多模存储器应用到接口中。时间、光谱和空间复用存储器已经取得了显著的进展，但是产生纠缠原子-光子对的可能性的提高还没有在实验上实现。在这里，通过使用6个自旋波光子纠缠源，开关网络和前馈控制，我们建立了一个多路复用的光-物质界面，然后证明了产生纠缠原子-光子（光子-光子）对的概率增加了6倍（4倍）。测得的多路复用接口的综合贝尔参数为2.49 ± 0.03，存储器寿命高达~60微秒。
2017-09-26 quant-ph
Resource efficient single photon source based on active frequency multiplexing
我们提出了一种新的单光子源的基础上的原则，积极多路复用的预示单光子，与以前报道的架构，需要有限的物理资源。我们讨论了它的可行性和纯度和单光子作为一个可能的实现的关键参数的函数的不可分割性。
2021-06-04 physics.optics quant-ph
Scalable generation of multi-photon entangled states by active feed-forward and multiplexing
光的多光子纠缠态是推进量子通信、计算和计量学的关键。目前用于构建这种状态的方法是基于将来自概率源的光子拼接在一起。$N$这样的源同时发射的概率随着$N$而呈指数下降，对实际可实现的重合光子的数量施加了严格的限制。我们用量子干涉缓冲器（QIB）来解决这个挑战，它结合了三个功能：首先，它存储偏振量子比特，使偏振纠缠态作为资源;其次，它实现纠缠源复用，大大提高了资源状态的生成速率;第三，它实现了时分复用，按需线性光网络，用于干扰后续状态。使用QIB，我们多路复用21个贝尔态源，并证明四光子GHZ态的产生率提高了9倍。增强与光子数呈指数关系;较大的状态受益更强。多光子纠缠和干涉将在量子光子学中找到各种应用，从而实现多光子协议的实际实现。
2022-06-21 quant-ph
Photonic integrated chip enabling orbital angular momentum multiplexing for quantum communication
携带轨道角动量的光是经典和量子信息技术的重要资源。它固有的无界性质可以用来产生高维量子态或用于经典和量子通信中的信道复用，以分别显著提高数据容量和密钥速率。虽然具有轨道角动量的光的巨大潜力已被广泛确定，但其技术部署仍然受到能够产生和操纵它的集成和可扩展光子器件的制造所带来的困难的限制。在这里，我们提出了一种能够在800 m长的环芯光纤中激发轨道角动量模式的光子集成芯片，允许我们同时使用2和3种不同的模式来执行并行量子密钥分发。该实验为通过紧凑且重量轻的硅芯片实现量子轨道角动量分割多路复用迈出了第一步，并进一步推动了支持轨道角动量模式的集成可扩展设备的开发。
2021-09-09 quant-ph
Zero-Added-Loss Entangled Photon Multiplexing for Ground- and Space-Based Quantum Networks
本研究提出一种基于准确定性纠缠光子对源的零附加损耗复用（ZALM）方案，结合预示式Bell对产生与光谱模式转换，消除复用切换损耗，在卫星-地基长基线纠缠分发中可提升速率标度，为近期全球量子网络提供蓝图。
2023-04-13 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
Photon-number correlations by photon-number resolving detectors
我们证明，通过使用一对具有内部增益的光电探测器，我们能够量化在介观强度制度（小于100个平均光子）的脉冲二分态的两个组件之间的相关系数。
2010-02-01 quant-ph
Almost indistinguishable single photons via multiplexing cascaded biphotons with cavity modulation and phase compensation
由碱金属原子系综产生的级联双光子是一种很好的纠缠源，可以实现长距离量子通信。利用光纤量子网络中级联光子上跃迁的低损耗通信带宽，可以实现远距离量子信息的传输。同时，这种高度方向性和频率相关的双光子的下跃迁的红外光子可以在四波混频过程中产生，并可以作为集体自旋波存储在本地。在这里，我们从理论上研究了这种双光子的频率纠缠，并提出了两种方法来消除它们在频率空间中的相互关联。第一种方法应用光学腔，通过相位补偿复用多个原子系综将双光子光谱调制成更对称和窄的光谱函数。单光子的纯度达到$0.999$，双光子的纠缠熵$S$降低到$0.006$，比无复用时的纠缠熵小$200$倍。另一种方法采用两个原子系综中的激光场的对称泵浦，这导致当对两个光子使用非歧视检测设备时$S\sim 0.3$的适度减少。极低频纠缠意味着几乎不可分辨的单光子源，这为光子量子模拟和计算提供了潜在的资源。
2022-01-26 quant-ph
Single-photon sources based on asymmetric spatial multiplexing with optimized inputs
我们开发了一个统计理论，描述了多路复用的单光子源配备光子数分辨探测器，其中包括潜在的使用不同的输入平均光子数在每个多路复用单元的操作。该理论考虑了所有相关的损失机制，并允许通过优化不同的输入平均光子数单元方式和检测策略，可以在实际检测到的光子数方面定义的单光子概率的最大化在现实条件下。我们应用这种新的描述来分析周期性的单光子源的基础上实现一般的非对称路由器的非对称空间复用。我们表明，优化不同的输入平均光子数的结果在最大的单光子概率高于通过使用最佳相同的输入平均光子数在此设置中实现的。我们确定的参数范围内的系统的增强的单光子概率的各种检测策略是相关的。输入平均光子数的逐单元优化的另一个优点是，它可以导致最大化单光子概率所需的最佳系统大小的减小。我们发现，最高的单光子概率，我们的计划可以实现的原则上与国家的最先进的体光学元件实现时，是0.935。这是迄今为止在文献中报道的实验上可实现的单光子源的最高值。
2021-10-02 quant-ph
Scattershot multiboson correlation sampling with random photonic inner-mode multiplexing
本文提出随机光子内模复用技术，通过关联测量确保多光子干涉，增强散弹多玻色子关联采样的可扩展性，并证明其经典计算硬度，为量子优越性提供新途径。
2021-06-29 quant-ph
Integrated spatial multiplexing of heralded single photon sources
光子源的非确定性是单光子量子处理器的一个关键限制。空间多路复用通过提高预示的单光子产率而不提高输出噪声来克服这一点。在这里，通过空间复用两个单片硅相关光子对源，超过了单个源的固有统计限制，表明在不增加不必要的多对产生的情况下，预示着单光子输出增加了62.4%。我们进一步证明了该方案的可扩展性，通过多路复用光子产生的两个波导泵通过集成耦合器与63.1%的增加预示的光子速率。该演示为可扩展架构铺平了道路，该架构用于在紧凑的集成平台中多路复用许多光子源，并实现光学量子计算和量子通信协议核心所需的高效双光子干涉。
2013-05-31 physics.optics quant-ph
The Generation of Super-Resolving Single-Photon Path-Entangled State
本文提出了两种从一般的最大路径纠缠N00 N态产生超分辨\textit{single-photon}路径纠缠态的方案。我们还表明，这两种协议生成所需的状态与不同的概率取决于所使用的检测器的类型。这种超分辨单光子路径纠缠态保持了高分辨能力，但不需要多光子吸收抗蚀剂，这使得这种状态成为量子光刻的理想候选者。
2013-10-21 quant-ph
Resolution and sensitivity of a Fabry-Perot interferometer with a photon-number-resolving detector
利用光子数分辨探测器，我们证明了法布里-珀罗干涉仪的干涉条纹随着光子数的增加而压缩。与经典检测策略相比，该特征在确定干扰最大值的位置方面提供了更高的精度。我们还从理论上证明了超灵敏度，如果N-光子态被发送到干涉仪和光子数分辨测量进行。
2009-08-31 quant-ph
Quantum Communication Multiplexing in LP-modes Enabled by Photonic Lanterns
本文提出利用光子灯笼在少模光纤中实现LP模式复用的QKD系统，通过精确偏振控制抑制QBER，并在24公里、5 dB损耗链路上实现2.34 Mbps的SKR。
2025-02-18 quant-ph
Super-resolving phase measurements with a multi-photon entangled state
利用线性光学元件和后选择技术，构造了三个光子在同一空间模式下的纠缠偏振态。这种状态类似于“光子数路径纠缠态”，可用于超分辨干涉测量。测量双折射相移，我们证明了两个和三倍的相位分辨率的改善。
2003-12-22 quant-ph
Enhancing image contrast using coherent states and photon number resolving detectors
我们用光子数分辨探测器对衍射极限光束的横向轮廓进行了实验测量。我们观察到强压缩的衍射光束轮廓高检测光子数。这种效应导致比传统的辐射轮廓之间的两个艾里盘光束分离的瑞利准则更高的对比度。
2010-01-20 quant-ph
Accessing photon bunching with photon number resolving multi-pixel detector
在量子光学及其应用中，对光子数分辨探测器有着迫切的需求。最近，出现了多像素检测器（MPPC），其能够区分1，2，..十个光子。同时，不同像素之间的强耦合（串扰）阻碍了它们的光子数分辨率。在这项工作中，我们提出了一种方法，用于“过滤”的串扰效应的测量强度关联函数。
2011-02-17 quant-ph
Absolute efficiency estimation of photon-number-resolving detectors using twin beams
利用非经典光源对光子数分辨探测器的绝对效率进行了实验标定。由Klyshko开发的用于单光子探测器的光子对探测器校准方法被推广以利用光子数分辨探测器提供的更高的动态范围和附加信息。这使得能够使用更亮的双光束源，包括放大的脉冲泵浦源，这增加了相关信号并提供测量冗余，使得校准更鲁棒。
2009-06-11 quant-ph
State-independent quantum tomography of a single-photon state by photon-number-resolving measurements
利用跃迁边传感器（TES）的光子数分辨测量，利用量子态层析术重建了窄带单光子态的Wigner准概率分布，系统效率为58（2）%.该方法不对测量状态的性质做任何假设，除了TES对光子通量的限制。在原始数据中观察到维格纳函数的负性，而没有对退相干进行任何推断或校正。
2019-06-05 quant-ph
Probing higher order correlations of the photon field with photon number resolving avalanche photodiodes
我们演示了使用两个高速雪崩光电二极管在探索高阶光子相关。通过采用光电二极管的光子数分辨能力，可以测量对高阶光子符合的响应。作为一个例子，我们实验表明，三种类型的光子源具有不同的光子统计高阶相关的敏感性。这种高阶相关技术可以作为一种低成本和紧凑的工具，用于量化量子信息科学中使用的光子源的相关程度。
2011-07-15 quant-ph
Spectral multiplexing for scalable quantum photonics using an atomic frequency comb quantum memory and feed-forward control
量子光学和量子信息科学的未来多光子应用需要同时存储许多光子状态的量子存储器，每个光子状态被编码为不同的光学模式，并且使得能够在存储期间选择任何输入和特定检索模式之间的映射。在这里，我们以量子中继器为例，展示了如何使用具有固定存储时间的光谱复用状态和存储器，从而允许光谱模式之间的映射。此外，使用Ti：Tm：LiNbO3波导冷却到3开尔文，相位调制器和光谱滤波器，我们展示了存储，然后是所需的前馈控制的频率操纵与时间仓量子比特编码到多达26个多路复用的光谱模式和97%的保真度。
2014-07-18 quant-ph
Entanglement distribution through separable states via a zero-added-loss photon multiplexing inspired protocol
本文基于零附加损耗多路复用源，分析两种可分离态纠缠分发协议，考虑噪声影响，确定最优协议以最大化远距离纠缠产生。
2024-09-20 quant-ph
Evaluating Performance of Photon-Number-Resolving Detectors
我们分析了光子数分辨（PNR）探测器的性能，并介绍了这样的探测器的准确性的优点。这个品质因数是光子数分辨探测器正确预测输入光子数的（最坏情况）概率。模拟各种PNR探测器的基础上多路复用的单光子“点击探测器”进行。我们的结论是，所需的量子效率是非常高的，以实现即使是中等（少数）光子分辨率，我们得到所需的量子效率作为一个函数的最大光子数一个想要解决，我们表明，点击探测器的数量需要增长的平方与最大数量的光子可分辨。
2018-12-21 quant-ph
Measurement of two-mode squeezing with photon number resolving multi-pixel detectors
利用光子数分辨多像素光子计数器对光学参量放大器（OPA）中产生的双模压缩真空进行了测量。MPPC的实现允许在OPA增益的宽动态范围内观察噪声降低，这是标准单光子雪崩光电探测器无法达到的。
2012-05-14 quant-ph
Spectrally multiplexed heralded single photon source at telecom-band
先驱单光子源（HSPS）是产生真单光子的重要方法，具有实验简单、用途广泛等优点。然而，HSPS固有地遭受预示的单光子速率和单光子纯度之间的权衡。为了克服这一点，可以在不同的自由度中应用复用技术来增强HSPS的性能。本文采用光谱复用和有源前馈光谱操纵技术，实现了1.5 μm通信波段的高速光谱合成。我们的实验结果表明，光谱复用有效地消除了对源的频率相关性，并显着提高了预示的单光子速率，同时保持g{^（^2^）}（0）低至0.0006{ \pm }0.0001。单光子与独立弱相干源的光子之间的Hong-Ou-Mandel干涉表明了高的不可分辨性。我们的研究结果为可扩展的HSPS铺平了道路，通过光谱复用确定性的单光子发射。
2021-04-06 quant-ph
A high-efficiency quantum non-demolition single photon number resolving detector
我们讨论了一种新的方法来创建一个光子数分辨探测器的问题，使用巨大的克尔非线性电磁感应透明。我们的方案可以实现光子数量子非破坏测量与高效率（$\sim$ 99%）使用不到1600个原子嵌入在介质波导。
2004-09-09 quant-ph
Optimal Amplitude Multiplexing of a Series of Superconducting Nanowire Single Photon Detectors
超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的集成阵列已经显示出诸如光子数分辨率、单光子成像和符合检测的能力，并且还可以有效地用于与量子光学相关的其他不同应用中。这种应用的日益复杂性需要使用多路复用方案来同时读出不同的检测器。一个简单的多路复用方案可以实现通过安排一系列SNSPD元件，分流适当的电阻。这项工作的目标是调查和优化这一计划，开发一个通用的方法，能够确定任何不同的应用程序的分流电阻的最佳设置。所得到的方法是非常普遍的，并可以扩展到其他检测系统。
2023-03-14 cond-mat.supr-con quant-ph
Experimental generation of single photons via active multiplexing
按需单光子源是量子科学和技术的基本组成部分。我们通过实验证明了一个方案的概念证明，该方案通过主动多路复用从脉冲自发参量下转换（SPDCs）概率产生的几个预示光子来生成按需单光子。通过利用四光子对源，主动前馈技术，和超快单光子路由器，我们显示了四倍的增强输出光子速率。同时，我们保持了输出单光子态的质量，相关测量证实。我们还通过实验验证，通过红欧曼德尔干涉，路由器不影响单光子的不可分辨性。此外，我们给出了数值模拟，这表明基于四个SPDC源的多路复用的光子可以优于基于高度先进的光子数分辨探测器的预示。我们的研究结果表明，按需单光子产生和可扩展的线性光学量子信息处理的实际实现的路线。
2012-02-07 physics.optics quant-ph
Benchmarking photon number resolving detectors
光子数分辨探测器是量子光学的最终测量手段，这也是近年来发展该技术受到极大关注的原因。这就产生了如何评估探测器性能的问题。我们建议，光子数探测器的性能可以通过比较它的多路开关探测器在一个实际的情况下进行评估：有条件的光子数状态的准备。在这里，准备状态的质量和准备的概率都受到多路复用中的开关检测器的数量的限制，这使得我们能够设置光子数分辨检测器可以实现或超过的基准。
2020-05-05 quant-ph
Positive Operator-Valued Measure reconstruction of a beam-splitter tree based photon-number-resolving detector
在这里，我们提出了一个重建的正算子值测量的光子数分辨探测器组成的三个50：50分束器的树配置，终止于四个单光子雪崩探测器。四个探测器的输出由一个电子板处理，该电子板将探测到的光子数状态从0到4进行区分，并执行“智能计数”程序，以补偿高计数率下的死区时间问题。
2014-12-30 quant-ph
Observation of two-photon interference effect with single non-photon-number resolving detector
当与单光子雪崩探测器的死时间相比，两个输入光子在时间上很好地分离时，可以用单个探测器测量多光子干涉效应。在这里，我们的实验表明，洪-欧-曼德尔干涉效应可以观察到一个单一的非光子数分辨探测器通过时间延迟符合测量连续的电信号从探测器。利用时间上分离良好的成对弱相干脉冲进行了双光子干涉实验，在弱相干光子源的有限上限范围内成功地测量出了高可见度的干涉条纹。
2017-06-12 quant-ph
Experimental multi-photon-resolving detector using a single avalanche photodiode
利用单个雪崩光电二极管和光纤环形延迟线构成了一个多通道探测器。可以使用可变比率耦合器来设置通道的检测概率。探测器的性能表现在其区分多光子态（包含两个或更多个光子）与单光子态和真空态的能力上。
2003-02-20 quant-ph
Absolute calibration of photon-number-resolving detectors with an analog output using twin beams
本文提出了一种利用双光束对产生模拟信号的光子数分辨探测器进行绝对定标的方法。该方法给出了光子场的模数转换参数和量子探测效率。还获得了所用双光束的特性。一个简化的变体的方法适用于高信噪比和更强的双光束适合领域的建议。
2014-01-23 quant-ph
Multiplexing heralded single-photon in orbital angular momentum space
先驱单光子源（HSPS）以其独特的单光子纯度和稳定性成为光子量子信息处理的重要光源。在这里，我们第一次提出了一个理论制度，以提高预示单光子产生的多路复用的自由度的轨道角动量（OAM）的下转换的纠缠光子对从非线性晶体发射。在实验上，通过复用三种OAM模式进行了原理验证实验。我们在单光子速率下实现了47 $\%$的增强。二阶自相关函数$g^{(2)}(0)<0.5$确保了我们的多路复用预示的单光子具有良好的单光子纯度。我们进一步指出，通过在OAM空间中产生高维纠缠态并对其进行高效排序，可以构造出高质量的OAM复用HSPS。我们的方法可以接近一个好的具有确定性的HSPS。
2019-07-02 physics.optics quant-ph
Enhancement of a silicon waveguide single photon source by temporal multiplexing
单光子的有效产生是构建光子量子技术的关键挑战之一，如量子计算机和长距离量子网络。光子源多路复用-其中成功的对产生是由一个光子的检测预示，其伙伴被路由到单模输出-长期以来一直被认为提供了一个具体的解决方案，随着损耗的减少，输出概率趋于统一。在这里，我们提出了一种基于硅波导和低损耗光纤开关和环路架构的时间复用集成单光子源，它实现了增强的单光子输出概率的$4.5 \pm 0.5$，同时保留$g^{(2)}(0) = 0.01$。
2022-07-06 physics.optics quant-ph
Linear optical quantum computation with imperfect entangled photon-pair sources and inefficient non-photon-number-resolving detectors
提出了一种利用非理想偏振纠缠光子对源、线性光学元件和非光子数分辨探测器实现团簇态量子计算的方案。在我们的方案中，损失容限的效率阈值要求源和检测器效率的乘积应该>1/2 -最佳已知数字。这个数字适用于不相关的损失。我们进一步发现，损失阈值是不受光子对源中的相关损失。我们的方法为在不完美的实验条件下进行有效的线性光量子计算提供了新的思路。
2010-05-07 quant-ph
Frequency Multiplexing for Quasi-Deterministic Heralded Single-Photon Sources
基于光参量过程的单光子源由于其灵活性、室温工作和光子集成的潜力而被广泛应用于量子信息领域。然而，这些源的内在概率性质是实现大规模量子网络的主要限制。来自多个概率源的光子的主动前馈切换是一种很有前途的方法，可以用于构建确定性源。然而，利用空间和/或时间复用的该方法的先前实现方式在缩放到大量模式时遭受快速增加的切换损耗。在这里，我们通过频率复用打破了这一限制，在频率复用中，开关损耗保持固定，而不管模式的数量。我们利用布拉格散射四波混频的三阶非线性过程作为一种有效的超低噪声频率开关，并演示了三种频率模式的复用。我们实现了每秒$4.6\times10^4$多路复用光子的记录生成速率，其中超低$g^{2}(0)$ = 0.07，表明高单光子纯度。我们的可扩展的全光纤复用系统的总损耗仅为1.3 dB，与复用模式的数量无关，因此复用三种频率模式的4.8 dB增强显著克服了开关损耗。我们的方法提供了一个非常有前途的路径来创建一个确定性的光子源，可以集成在基于芯片的平台上。
2017-09-01 physics.optics quant-ph
Generation of frequency-bin-encoded dual-rail cluster states via time-frequency multiplexing of microwave photonic qubits
RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo（东京大学大学院工学系研究科应用物理系）；Department of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系）
本文提出通过微波光子量子比特的时间-频率复用生成频率桶编码的双轨簇状态，实现了高保真度的多量子比特纠缠态生成。
2026-03-02 quant-ph
Multiple-photon resolving fiber-loop detector
我们展示了第一重建的光子数分布获得的多通道光纤环检测器。除了分析光脉冲的统计数据外，该设备还可以作为量子光学和量子信息实验的精密后选择设备。我们量化其效率的Fisher信息，并将其与理想的光电探测器的效率进行比较。
2003-03-07 quant-ph
Demonstration of Coherent State Discrimination Using a Displacement Controlled Photon Number Resolving Detector
我们在实验上提出了一种新的分辨两相干态的测量方案。测量方案是基于位移操作，然后由光子数分辨探测器，我们表明，它优于标准的零差探测器，我们，此外，证明是最佳的所有高斯操作，包括条件动力学。在连续变量量子密钥分发方案中，非高斯检测器优于零差检测器。
2010-02-01 quant-ph
Suppressing the Errors due to Mode Mismatch for M-ary PSK Quantum Receivers by Photon-Number-Resolving Detector
考虑到单光子探测器的亚单位量子效率和暗计数，以及分束器的透过率和模式失配对多进制相移键控（PSK）量子接收机的影响，建立了一个实际模型，分析了由位移操作、光子计数和电反馈自适应测量组成的PSK量子接收机.在这些因素中，模式失配对开关型检测器接收机的误码率影响最大。采用光子数分辨探测器（PNRD）代替开关型探测器，可以有效地抑制模式失配引起的误差。
2013-04-27 quant-ph
Fast delivery of heralded atom-photon quantum correlation over 12km fiber through multiplexing enhancement
本研究实验实现了通过多路复用增强在12公里光纤上生成预示型原子-光子量子关联，提升了关联生成速率与存储器退相干速率的比值，为大规模量子中继器网络的实现奠定了基础。
2024-03-21 quant-ph
Reducing multi-photon rates in pulsed down-conversion by temporal multiplexing
我们提出了一种简单的技术，以减少从脉冲自发参量下转换的高阶光子事件的发射率。该技术使用锁模超快激光器的腔外控制，以同时增加重复频率并降低来自泵浦光束的每个脉冲的能量。我们将我们的方案应用到光子量子门中，在2光子和4光子实验中，非经典干涉可见度得到了改善，在2光子情况下，量子门保真度和纠缠态的产生也得到了改善。
2012-02-21 physics.optics quant-ph
Quantum Multiplexing with the Orbital Angular Momentum of light
光子的轨道角动量OAM为携带多个用户的量子数据提供了合适的支持。我们提出了两种新颖的光学设置，通过相同的自由空间光链路发送n个量子通信方的信息。这些量子比特可以同时发送，并且共享路径，波长和偏振而不受干扰，从而增加了系统的通信容量。第一种解决方案是量子位组合器，将n个通道合并到同一个链路中，传输n个独立的光子。第二种解决方案，OAM复用器，使用CNOT门将n个光通道的信息传输到单个光子。多路复用器电路的其他应用，如量子算术，以及连接到OAM排序进行了讨论。
2009-01-29 quant-ph
