Violating Bell inequalities with entangled optical frequency combs and multi-pixel homodyne detection
我们已经从理论上研究了使用几个连续变量Bell型不等式中的任何一个的可能性，对于这些不等式，用粗粒度求积实现了二分测量（零差）测量-在其中每个参与者被给予一部分的多方配置中，在频域中，利用频率梳同步泵浦的光学参量振荡器的输出，由于其新颖的特性，包括产生纠缠在数百个物理模式中的光的可能性-这是光学或混合光学量子计算方案中的许多方案的关键组成部分。我们研究的情况特别是只使用高效的光学零差检测，这意味着在这种系统中，公平采样的漏洞将相对容易避免。
2018-05-15 quant-ph
Quantum state reconstruction of spectral field modes: homodyne and resonator detection schemes
我们重新讨论了由光电流量子噪声重构光束的量子态问题。众所周知，但经常被忽视的是，两个纵向场模式有助于光电流的每个光谱分量（边带模式）。我们表明，光谱零差检测本质上是无法提供所需的全部信息的双模光谱量子态的全面重建。谐振器检测技术克服了这种限制。对这两种方法进行了详细的理论描述和比较，并给出了测量光参量振荡器阈值以上泵浦光-信号光-闲频光六模量子态的实验。
2013-11-21 quant-ph
Observing optical coherence across Fock layers with weak-field homodyne detectors
光学模式的量子特性通常通过观察它们的光子统计或它们的正交分布来评估。粒子和波的行为都传递了重要的信息，每一种都可以作为量子增强技术的资源。弱场零差探测提供了一种结合波和粒子描述的方案。在这里，我们表明，它是可以观察到的波动性质，如跨Fock基状态的光学相干性在来自离散光子计数的检测统计。我们用两个弱场零差探测器对两类双模纠缠态的每一个模进行了实验研究。此外，我们在推广的贝尔不等式的背景下，从理论上描述了弱场零差探测对双模压缩态的响应。我们的工作表明，这种技术作为一种工具的混合连续/离散变量协议的现象，明确结合了这两种方法的潜力。
2015-06-15 quant-ph
Complete temporal mode characterization of non-Gaussian states by dual homodyne measurement
定义在时间模中的光量子态，特别是光子数态等非高斯态，在量子计算方案中起着重要的作用。一般来说，这些状态的时间模式结构的特征在于一个或多个复杂的功能称为时间模式功能（TMFs）。虽然在某些情况下我们可以从理论上计算出量子数，但实验估计量子数更有利于利用高纯度的态。在本文中，我们提出了一种方法来估计复杂的TMFs。该方法不仅适用于任意的单时间模非高斯态，而且适用于包含两个光子的双时间模态。该方法采用连续波（CW）双零差测量实现，不需要目标状态的先验信息，也不需要状态重构过程。我们通过分析几个实验创建的非高斯态来证明这种方法。
2019-01-15 quant-ph
Bayesian homodyne and heterodyne tomography
连续变量（CV）光子态在量子信息科学中受到越来越多的关注，其特征诸如确定性资源状态生成和经由玻色子码的纠错。数据高效的表征方法将证明在这种CV量子技术的微调和成熟中至关重要。虽然贝叶斯推断提供了吸引人的属性-包括不确定性量化和最优均方误差-贝叶斯方法尚未被证明为任意CV状态的断层扫描。在这里，我们介绍了一个完整的贝叶斯量子态断层扫描工作流程，能够推断通用CV状态测量零差或外差检测，没有高斯假设。作为例子，我们展示了我们的方法，实验相干，热，猫状态数据，我们的贝叶斯估计和理论预测之间取得了很好的协议。我们的方法奠定了贝叶斯估计的高度复杂的CV量子态在新兴的量子光子平台，如量子通信网络和传感器的基础。
2022-11-18 quant-ph
Practical Homodyne Shadow Estimation
本文提出了一种适用于连续变量系统的实用阴影估计协议，通过离散同向检测实现高效的量子态表征，改进了阴影范数的理论界限。
2025-12-15 quant-ph
500MHz resonant photodetector for high-quantum-effciency, low-noise homodyne measurement
我们设计并实现了一个谐振型差分光电探测器，用于在500MHz光边带和17MHz带宽下的低噪声量子零拍测量。利用微波单片放大器和分立式电压缓冲电路，实现了低噪声电压放大器，并将其应用于我们的探测器中。在5mW的连续波本振源下，散粒噪声与电噪声的信噪比达到12dB。分析了谐振式光电探测器的频率响应和噪声特性，理论模型与散粒噪声测量结果一致。
2018-06-02 physics.app-ph quant-ph
Comparing Homodyne and Heterodyne Tomography of Quantum States of Light
Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering and Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University（普渡大学埃尔莫电气与计算机工程学院及普渡量子科学与工程研究所）；Wyant College of Optical Sciences, The University of Arizona（亚利桑那大学怀雅特光学科学学院）；Department of Electrical and Computer Engineering, The University of Arizona（亚利桑那大学电气与计算机工程系）；Program in Applied Mathematics, The University of Arizona（亚利桑那大学应用数学项目）；Quantum Information Science Section, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室量子信息科学部）
该研究通过理论和数值分析，发现同向全息成像在重建非高斯光子态时比异向测量更有效，为连续变量量子系统优化测量策略提供了新见解。
2025-12-18 physics.optics quant-ph
Position measurement of a dipolar scatterer via self-homodyne detection
我们描述了一种基于散射光的自零差检测来测量偶极散射体的位置的技术。该方法理论上可以达到海森堡极限，在该极限下，获得的位置信息仅受散射光的反作用的约束。该技术在悬浮光力学和捕获离子领域有应用，并且通常适用于受限光散射体的位置确定。
2021-05-19 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Ghost imaging using homodyne detection
我们提出了一个理论研究的鬼成像的基础上产生的相关光束参量下转换，并使用平衡零差检测测量信号和闲频字段。我们分析表明，信号空闲相关包含完整的振幅和相位信息位于信号路径中的对象，无论是在近场和远场的情况下。为此，我们讨论了如何优化的光学设置在两个成像路径，包括关键点，关于如何工程的闲置本地振荡器的相位，以观察所需的正交正交分量的图像。我们指出的远场带宽和再现图像的近场分辨率之间的内在联系，由相关光束的源的带宽。然而，我们展示了如何规避这一限制，通过使用空间平均技术，大大提高了远场相关的成像带宽，以及加快收敛速度。考虑到泵浦脉冲的有限大小和持续时间的数值模拟的结果备份。
2004-02-21 quant-ph
Sensitivity Evaluation of SU(1,1) Interferometers with Arbitrary Input Probe State and Homodyne Detections
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；CentraleSupélec（中央理工-高等电力学院）；Centre for Nanosciences and Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay（法国国家科学研究中心-巴黎萨克雷大学纳米科学与工程中心）
本文研究了在任意输入探测态和锁相检测条件下，SU(1,1)干涉仪的相位灵敏度，分析了内部和外部损耗的影响，并探讨了不同配置下的灵敏度提升来源。
2026-05-21 quant-ph
Experimental Quantum State Tomography of Optical Fields and Ultrafast Statistical Sampling
本文综述了光场量子态测量的实验工作和相关的理论背景。本文介绍了光学零差层析成像的基本技术，着重讨论了平衡零差探测在这一过程中所起的作用。我们讨论了一些原始的单模压缩态测量以及最近的发展，包括：其他场态，多模测量，阵列检测，和其他新的零差方案。我们还讨论了状态测量技术的应用领域的科学和技术的重要性-时间分辨光子统计的超快采样。
2017-07-12 quant-ph
Optimized phase sensing in a truncated SU(1,1) interferometer
零差检测常用于基于非线性光学增益介质的干涉仪。对于种子的配置，“截断SU（1，1）”干涉仪Anderson等人（Phys. Rev. A 95，063843（2017））展示了如何优化零差检测方案，并从理论上证明了它可以使相位估计的量子Cramer-Rao界限饱和。在这项工作中，我们扩展了这些结果，考虑到在截断SU（1，1）干涉仪的损失，并确定最佳的零差检测方案的相位测量。此外，我们建立了一个截断SU（1，1）干涉仪和实验证明，这种优化方案实现了降低噪声水平，相应的增强潜在的相位灵敏度，相比一个典型的零差检测方案的双模压缩态。在这样做的过程中，我们还证明了我们可以用这个设备击败标准量子极限的程度的提高。
2018-02-12 quant-ph
Infinite-fold Asymptotic Quantum Advantage in Classical Correlation Sensing
本文研究在极低能量下区分相关与不相关热噪声的假设检验问题，证明光子芯片加开关检测的简单线性光学策略可渐近达到最优误差下降，从而展现出超越经典方法的无限倍量子优势。
2025-09-18 cs.IT math.IT quant-ph
Single photon-added coherent states: estimation of parameters and fidelity of the optical homodyne detection
利用光学零差层析技术研究了单光子相干态（SPACS）的传播模。给定一组实验测得的正交分布，我们估计的状态参数，并提取有关检测器效率的信息。所使用的方法是理论和实验量之间的最小距离估计，这另外允许评估估计参数的精度。给出实验数据，我们还估计了保真度的下限和上限。这些结果被认为是鼓励精密工程和SPACS的检测。
2013-01-10 physics.optics quant-ph
Operator and Graph Theoretic Techniques for Distinguishing Quantum States via One-Way LOCC
我们汇集在一个地方的一些主要结果和应用，从我们最近的工作在量子信息理论，其中我们带来了技术，从算子理论，算子代数，和图论首次调查的主题，可扩展性的集合的量子态在量子通信，特别参考单向局部量子操作和经典通信（LOCC）的框架。我们还得到了一个新的图论描述的情况下，一个单一的量子比特发送器的可扩展性。
2021-10-14 quant-ph
Continuous variable tomographic measurements
使用Albini等人的最新结果。表示量子零差层析成像在一个单一的可观察的（作为一个归一化的正算子测量），我们构建了一个广义马尔可夫核转换（的测量结果统计），这个可观察到（的测量结果统计）的协变相空间可观察。我们还考虑了逆问题。最后，我们添加了一些评论的量子理论的理由，这些观测值的实验实现平衡零差和8端口检测技术，分别。
2009-06-02 quant-ph
Quantum Filtering of Optical Coherent States
我们提出并实验证明了非破坏性和无噪声去除（过滤）的真空状态从任意一组连续变量系统的相干态。通过弱测量诊断错误，即量子信息中的真空状态，并在此基础上概率地滤除。我们考虑三种不同的滤波器的基础上开/关检测相位稳定和相位随机零差检测。我们发现，开/关检测，最佳的理想理论设置，是优于零差策略在实际设置。
2008-09-29 quant-ph
Certification of non-Gaussian states with operational measurements
我们推导了一个理论框架，用于使用双零差检测实验验证量子态的非高斯特征。我们根据最近定义的恒星层次，排名实验非高斯状态，我们提出了实用的维格纳负证人。我们模拟了从保真度估计到见证维格纳负性的各种用例。此外，我们扩展的非高斯状态的恒星层次结构的鲁棒性的结果。我们的结果说明了双零差探测作为一种实用的测量方案，用于检索有关连续变量量子态的信息的有用性。
2020-11-09 quant-ph
Fisher information for far-field linear optical superresolution via homodyne or heterodyne detection in a higher-order local oscillator mode
如果两个点光源之间的距离低于成像设备的衍射（瑞利）分辨率极限，则难以估计该距离。最近提出的一种技术通过利用光到高阶$\rm{TEM}$模式，特别是图像的$\rm{TEM}_{01}$模式的源分离相关耦合来提高这种估计的精度。我们从理论上分析了估计的源分离的零差或外差检测与本地振荡器在$\rm{TEM}_{01}$模式，这是最敏感的分离在子瑞利制度。我们计算与此估计相关的每光子Fisher信息，并将其与直接成像进行比较。对于热源，每光子Fisher信息取决于图像的每个热模式的平均光子数;当平均光子数超过零差检测的2和外差检测的4时，它超过了直接成像的Fisher信息（在有趣的子瑞利机制中）。
2017-12-21 physics.optics quant-ph
Quantum teleportation and entanglement swapping of matter qubits with coherent multiphoton states
提出了概率纠缠辅助量子隐形传态和物质量子比特纠缠交换的协议。它们是基于一个协议的后选择贝尔状态的投影，这是能够投影到贝尔状态的辅助相干多光子态和后选择平衡零差光电探测的帮助下，两个材料量子比特。在光子后选择成功的前提下，我们探讨了以$25\%$成功概率实现单位保真度量子隐形传态和纠缠交换的理论可能性.这种光子辅助贝尔投影是通过将两个材料量子比特几乎共振地耦合到两个单独腔中的辐射场的单模中，并通过测量平衡零差检测场景中出现的场态来产生的。由于这些量子协议需要相干多光子态和平衡零差光电探测的量子态工程的基本工具，它们可能提供有趣的前景，特别是当前的量子光学应用在量子信息处理。
2014-07-03 quant-ph
Distinguishing synthetic unravelings on quantum computers
ICFO – Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（光子科学研究所，巴塞罗那科技研究院）；Barcelona Supercomputing Center（巴塞罗那超级计算中心）；Instituto Universitario de Matemática Pura y Aplicada, Universitat Politècnica de València（巴伦西亚理工大学纯数学与应用数学大学研究所）；Department of Mathematics, The University of Arizona（亚利桑那大学数学系）；ICREA – Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚高级研究学院）
该研究通过量子电路实现了合成解缠，展示了量子轨迹能编码测量反作用信息，超越无条件动力学的限制。
2026-01-27 quant-ph
Minimax and adaptive estimation of the Wigner function in quantum homodyne tomography with noisy data
在量子光学中，光束的量子态是通过维格纳函数来表示的，维格纳函数是$\mathbb R^2$上的密度，它可以取负值，但必须遵守量子物理学施加的固有正性约束。在带效率参数$1/2 < η\leq 1$的噪声量子零差层析成像的框架下，我们研究了Wigner函数的核估计的理论性能。我们证明了它是极大极小有效的，对数因子的样本量，$\mathbb L_\infty$ -风险一类无穷可微。我们还计算了$\mathbb L_2$ -风险的下界。本文构造了不依赖于光滑参数的自适应估计量，并证明了它对于相应的光滑类函数具有极大极小速率。我们的自适应程序的有限样本行为进行了探讨，通过数值实验。
2015-06-23 math.ST quant-ph stat.TH
Quantum State Characterization Using Measurement Configurations Inspired by Homodyne Detection
本文研究在受零差探测启发的分束器测量配置下，通过光子计数并选择本地振荡器相位与幅度来表征未知光学态，证明了不同配置下概率分布与态参数之间的双射关系，并给出了实验验证。
2023-05-30 quant-ph
Theoretical Limits of Protocols for Distinguishing Different Unravelings
University of Trieste（的里雅斯特大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Trieste Section（意大利国家核物理研究所，的里雅斯特分部）
研究探讨了通过操作协议区分不同展开式的可能性，指出无法操作性区分展开式，因非线性量依赖于展开式，且访问此类量需提前知晓展开式，从而违反相对论因果性。
2026-04-09 quant-ph
Vector Representations of Graphs and Distinguishing Quantum Product States with One-way LOCC
仅使用局域操作和经典通信测量来区分两方共享的量子态集合是量子通信和量子信息理论中的一个基本课题。我们介绍了一个图论的方法，基于图的矢量表示理论，区分产品状态与单向LOCC的核心问题。我们建立了一些结果，显示如何区分这种状态可以框在与一组矢量积状态相关的基本图形的属性。我们还提出了一些说明性的例子。
2023-02-01 quant-ph
Experimental test of strongly non-classical character of a noisy squeezed single-photon state
实验验证了具有正维格纳函数的条件噪声压缩单光子态的量子非高斯特性。利用基于压缩真空态和压缩单光子态几率的优化见证，证明了压缩单光子态不能表示为高斯态的混合态。在我们的实验中，非高斯态是由压缩真空态条件减法产生的。用零差检测器探测状态，并通过对测量的零差数据取合适的模式函数的平均值来确定见证。我们的实验结果是在一个简单而现实的实验装置模型获得的理论拟合吻合得很好。
2012-06-29 quant-ph
Popescu-Rohrlich box fraction of nonobjective information and distinguishing quantum theory
本文通过Popescu-Rohrlich箱分数的概念，揭示了量子理论与广义非信号理论之间的区别。
2025-12-12 quant-ph
Effects of loss on the phase sensitivity with parity detection in an SU(1,1) interferometer
从理论上研究了损耗对SU（1，1）宇称探测干涉仪在不同输入态下相位灵敏度的影响。我们表明，虽然相位估计的灵敏度降低的损失的存在下，它仍然可以击败散粒噪声限制与小的损失。为了检验奇偶检测的性能，在零差检测、强度检测和奇偶检测之间进行比较。与零差检测和强度检测相比，宇称检测在没有损耗的情况下具有稍好的最佳相位灵敏度，但在单相干态或相干$\otimes$压缩态输入的情况下具有较差的最佳相位灵敏度，并且存在大量损耗。
2018-05-07 quant-ph
Quantum noise and vacuum fluctuations in balanced homodyne detections through ideal multi-mode detectors
本文从量子场论的角度对平衡零差探测作为引力波探测器的一种读出方案进行了仔细的研究。引力波探测器中的读出方案指定了探测中直接测量的量子算符。当我们把最近发展起来的量子测量理论应用于引力波探测时，这个规范是必要的。我们研究了两种测量模型。一种是在光探测器上直接测量的量子算符是Glauber光子数算符的模型，另一种是直接测量光场的功率算符的模型。这两种探测器被认为是理想的光电探测器模型。我们首先证明这两个模型产生相同的测量期望值。由于引力波界一致认为真空涨落对探测器中的噪声有贡献，我们也澄清了真空涨落对量子噪声谱密度的贡献，而不使用引力波界中使用的双光子公式。我们发现，传统的噪声谱密度的双光子配方包括真空波动的主要干涉仪，但不包括那些从本地振荡器。虽然理论上本振子的真空涨落的贡献导致了上述两种模型在噪声谱密度上的差异，但在实际情况下这种差异可以忽略不计。
2021-08-20 astro-ph.IM gr-qc quant-ph
Phase Sensitivity of Spectrally Multimode SU(1,1) Interferometers with Waveguide based Optical Parametric Amplifier
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）
本研究建立了评估多模SU(1,1)干涉仪相位灵敏度的理论数值框架，基于波导OPA实现优化设计，揭示不同探测方案下灵敏度的影响因素，为量子增强传感提供支撑。
2026-08-03 quant-ph
Experimental distillation of squeezing from non-Gaussian quantum states
我们从理论和实验上证明了利用线性光学和条件零差探测从连续变量非高斯态中进行压缩的单拷贝蒸馏是可能的。研究了一种与随机线性位移对应的非高斯噪声源。条件下的抽头测量的信号，我们观察到概率恢复压缩。
2006-02-09 quant-ph
Entanglement of a pair of quantum emitters via continuous fluorescence measurements: a tutorial
我们讨论了在两个远程量子比特之间产生量子纠缠的测量协议的最新发展，重点是联合连续检测它们的自发发射的理论。我们考虑一个设备的几何形状类似于著名的贝尔状态测量中使用的，我们使用一个概念上透明的随机量子轨迹模型进行分析，我们用这个来审查光电探测，最简单的情况下，然后推广到零差和外差探测的扩散轨迹。这种正交测量方案是现有电路QED实验的现实的两量子比特扩展，其通过零差或外差超导量子比特的自发发射来获得量子轨迹，或者是现有光学测量方案的适应以获得来自发射器的跳跃轨迹。我们提到的关键结果，从一个单一的理论框架内，并绘制连接到更广泛的文献中的概念纠缠产生的测量（如路径信息擦除和纠缠交换）。在我们讨论的零差探测方案下，光子的路径信息获取以及因此的两量子比特纠缠产率是可调的，最多产生与可比光电探测情况下等效的平均纠缠动力学。除了推导出这种已知的等价性，我们扩展了过去的分析，在我们的测量动力学的表征：我们包括联合零差测量动力学下的贝尔状态的最快可能的演变的界限的推导，并表征可能使用低效（有损）测量的最大纠缠产量。
2021-08-17 quant-ph
Difficulty of distinguishing product states locally
没有纠缠的非定域性是一种相当违反直觉的现象，其中信息可以完全编码在复合量子系统的乘积（非纠缠）态中，使得子系统的局部测量不足以进行最佳解码。对于纯产品状态的简单例子，已知当允许任意局部策略时，性能的差距相当小。在这里，我们只限于用当前技术容易实现的局部策略;那些既不需要量子存储器也不需要联合操作的策略。我们表明，即使是纯产品状态的测量，这种策略和理论上的最佳性能之间可能存在很大的差距。因此，即使在没有纠缠的情况下，物理上可实现的局部策略对于提取量子信息来说也远非最佳。
2017-01-10 quant-ph
Distinguishing limit of Bell states for any $n$-photon $D$-dimensional hyperentanglement
贝尔态的测量是量子信息协议的关键，但仅仅使用线性光学不可能明确区分多光子编码的所有贝尔态。存在一个可分辨Bell态的最大数目，即量子化极限，这对于提高量子通信的信道容量非常重要。本文将$n$ -光子$D$ -维超纠缠分为两类.对于第一组$U$（$G_1$），我们得到了极限${N_1} = nD - (n - 1)$，它既适用于玻色子的情形，也适用于费米子的情形。进一步讨论了具有第二组$U$（$G_2$）的$nD$系统的极限$N$，由此推论，由于Bell态的对称性，至少可以区分出${D^{n - 1}}$ Bell态.显然，${N_1} \le {N_2}$适用于具有$n>2$的系统。最后，我们从理论上设计了一套用于测量双光子八维自旋、路径和轨道角动量超纠缠Bell态的光学装置，并区分了15类64个Bell态。我们的研究结果为提高量子通信的信道容量提供了理论依据和实践参考。
2020-11-26 quant-ph
Sequential information theoretic protocols in continuous variable systems
针对连续变量系统量子信息论协议的序贯执行需求，提出资源分割与非锐化零差测量两种资源复用方案，分别提升隐形传态序贯尝试效率、支持最多五名观测者序贯见证同一双模态纠缠。
2025-05-20 quant-ph
Pulsed squeezed vacuum characterization without homodyning
在实验上实现了直接光子探测，测量单模压缩真空态的压缩和纯度，而无需干涉零差探测。根据最近的理论建议[arXiv quant-ph/0311119]，该装置只需要一个可调谐分束器和一个单光子探测器来完全表征所产生的高斯态。这个过程的实验实施进行了讨论，并与其他参考方法进行了比较。
2004-03-31 quant-ph
Optimal Distributed quantum sensing using Gaussian states
我们发现和调查的最佳方案的量子分布高斯传感估计的平均独立相移。我们表明，最终的灵敏度是可以实现的，通过使用纠缠对称高斯态，它可以产生使用单模压缩真空态，分束器网络，零差检测在没有光子损失的情况下，每个输出模式。有趣的是，对称高斯态的最大纠缠不是最佳的，尽管与使用乘积对称高斯态的情况相比，纠缠的存在是有利的。它还表明，当损失发生时，零差检测和其他类型的高斯测量竞争更好的灵敏度，这取决于损失量和探测状态的属性。它们都没有提供最终的灵敏度，这表明在有损情况下，非高斯测量是最优的。我们通过全面的分析研究得到的一般性结果将为量子分布式高斯传感的未来理论和实验研究提供重要的视角。
2020-03-07 quant-ph
Distinguishing Coherent States from Phase-Mixed Coherent States with Only a Variable Beam Splitter and Single-Photon Detector, In Principle
通常假设，在没有某种形式的基于正交的层析成像的情况下，具有单光子灵敏度的开关探测器不能区分相干态和相位混合相干态。在这里，我们表明，这是理论上可以区分这些国家没有正交为基础的方法，通过比较真空概率的一个输出端口的可变分束器（VBS），有两个不同的相位混合相干态作为其输入的著名的情况下，双相干态输入。作为应用，本文提出了一种利用开关型单光子探测器测量VBS输出粒子数来检验激光场在给定时间内是否处于相干态的方法。不幸的是，目前技术的时间限制禁止这种简单的测试，但该技术可能在未来变得实用。
2016-03-20 quant-ph
Optical phase estimation via coherent state and displaced photon counting
在量子极限精度下，研究了弱相干态的相位传感。受相干光通信中次优量子测量的启发，提出了一种新的相位估计检测方案。我们从理论上分析了我们的检测方案，我们称之为位移光子计数，相位传感的Fisher信息方面的性能，并表明位移光子计数优于静态零差和外差检测在宽范围内的目标相位。利用线性光学器件和超导纳米线单光子探测器进行了原理验证实验。结果表明，我们的方案克服了理想零差测量的限制，即使在实际的缺陷。
2016-06-21 physics.optics quant-ph
Multiparticle quantum walks for distinguishing hard graphs
本研究针对图同构问题，探究多粒子量子行走区分经典k-WL测试无法辨别的CFI等困难图的能力，给出相关理论证明与实证结果，并补充强正则图的相关结论。
2025-03-20 quant-ph
A quantum lower bound for distinguishing random functions from random permutations
区分大小为$N$的域上的随机函数和随机置换的问题在理论密码学中是重要的，其中许多原语的安全性取决于问题的难度。我们研究了这个问题的量子查询复杂性，并表明，任何量子算法，解决这个问题的有界误差必须使$Ω(N^{1/5}/\log N)$查询的输入功能。我们的下限证明使用了碰撞问题下限和Ambainis的对手定理的组合。
2013-12-20 cs.CC quant-ph
Tomographic test of Bell's inequality for a time-delocalized single photon
时域平衡零差探测是在两个完全分离的时间模式共享一个光子。利用重构的双模系统的密度矩阵证明并量化了其纠缠特性，同时基于Banaszek和Wodkiewicz的理论提议，采用Wigner函数对Bell不等式进行了创新性的层析检验[Phys. Rev. Lett. 82，2009（1999）]。在一些辅助假设下，发现了一个明显违反Banaszek-Bell不等式的结果.
2006-10-23 quant-ph
Probing intensity-field correlations of single-molecule surface-enhanced Raman-scattered light
在单分子表面增强拉曼散射的量子力学描述的背景下，从理论上探索了从等离子体腔发射的光子的强度场相关测量，使用条件零差检测技术。放置在腔内的双原子分子的等离子体激元和振动之间的非弹性相互作用可以表现在由上述技术记录的光的相位相关的三阶波动中，使我们能够揭示出出射拉曼光子的非经典性（压缩的指示）的签名。
2019-06-25 quant-ph
Distinguishing Coherent and Incoherent Errors in Multi-Round Time-Reversed Dynamics via Scramblons
通过scramblon理论研究多轮时间反演动力学中相干与非相干误差的区分，验证了误差累积特性，为核磁共振系统中的误差校准提供理论依据。
2026-01-08 quant-ph
Collective attacks and unconditional security in continuous variable quantum key distribution
本文从信息论的角度研究了对基于相干态高斯调制的连续变量密钥分配协议的高斯集体攻击。这些攻击，在以前的安全研究中被忽视，给窃听者在实验相关的有损信道中的有限优势，但没有强大到足以减少反向和解协议的范围。秘密密钥速率给出了理想的情况下，鲍勃进行最佳的集体测量，以及为现实的情况下，他进行零差或外差测量。我们还应用了Christiandl et.等人[Quant-PH/0402131]中描述的方法，以获得这些协议的无条件安全速率。
2004-07-26 quant-ph
Experimentally accessing the optimal temporal mode of traveling quantum light states
传播光学量子态的表征或后续使用需要知道其精确的时间模式。定义这种模式结构通常依赖于所使用资源的详细先验知识，并且还可能需要相关的理论建模。相比之下，在这里，我们研究了一种实用的方法，能够直接从零差检测获得的实验数据中推断出最佳的时间模式，而无需对状态进行任何假设。该方法是基于多模分析，使用本征函数扩展的自相关函数。Fock态和薛定谔类猫态制备的实验数据说明了这种能力。
2013-11-20 quant-ph
Capacity of optical communication in loss and noise with general Gaussian receivers
激光（相干态）调制足以在有损耗和有噪声的光信道上实现经典通信的最终（Holevo）容量，但需要一个联合检测具有高度非线性量子操作的长调制码字的接收器，这几乎是不可能使用当前技术实现的。分析了当发射端采用相干态调制，而接收端仅限于一般的量子有限高斯接收机时，即，一种可以涉及高斯操作（无源线性光学器件：分束器和移相器，二阶非线性光学（或有源线性光学器件）：挤压器，以及零差或外差检测测量）和接收器内任何数量的经典前馈的任意组合。在这些假设下，我们表明，高斯接收器，达到最大的互信息是零差检测，外差检测，或两者之间的时间共享，这取决于接收功率电平。换句话说，我们的结果表明，为了超过传统相干光通信的理论极限，必须结合非高斯，即，接收机中的三阶或更高阶非线性操作。最后，我们比较我们的高斯接收器限制与实验可行的非高斯接收器，并表明，在低接收光子通量的制度，它是可以克服高斯接收器限制相对简单的非高斯接收器的基础上光子计数。
2014-04-11 quant-ph
Real-time heralded non-Gaussian teleportation resource-state generator
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Purdue University（普渡大学）
本研究展示了一种实时可用的非高斯 teleportation 资源态生成器，通过实验验证其高保真度与低延迟特性，为量子网络协议提供新进展。
2026-09-02 quant-ph
Complete temporal characterization of a single photon
关于光学状态的时间模式的精确信息对于优化它们之间和/或与各种量子通信设备中的物质的相互作用效率至关重要。在这里，我们提出并实验证明了一种方法，确定一个单光子的时间密度矩阵的实部和虚部的测量的自相关函数的光电流从平衡零差探测器在多个本地振荡器的频率。我们测试我们的方法预示着单光子从双光子通过四波混频产生的原子蒸气，并获得良好的协议与理论预测的几个设置。
2015-03-06 quant-ph
Entangled-state generation and Bell inequality violations in nanomechanical resonators
我们从理论上研究的条件下，多模纳米机械谐振器，作为一个纯粹的机械参量振荡器，可以驱动到高度非经典状态。我们发现，当器件可以被冷却到接近基态，并且满足一定的模式匹配条件时，可以在量子纠缠态中制备出不同的谐振腔模式，这些模式利用零差正交测量违反了贝尔不等式。我们分析了这种贝尔不等式违规的参数制度，虽然实验上具有挑战性，我们相信，实现这样的国家是触手可及的。这是一个典型的量子光学实验的重新想象，通过使用代表有形机械振动的声子。
2014-02-20 quant-ph
Effects of mismatched transmissions on two-mode squeezing and EPR correlations with a slow light medium
从理论上讨论了双模压缩光场在不相等传输条件下的压缩和连续变量纠缠的保持性。其中一种模式通过慢光介质传输，而另一种模式通过单位传输的光纤发送。平衡零差检测用于检查压缩的存在。结果表明，当两个模的传输失配大于40%时，压缩损失发生，而当两个模的传输失配相等时，近理想压缩保持不变。我们还讨论了这种损失对连续变量纠缠的影响，使用强和弱EPR标准和可能的应用，这个实验方案。
2005-07-05 quant-ph
Microstate Distinguishability, Quantum Complexity, and the Eigenstate Thermalization Hypothesis
在这项工作中，我们使用量子复杂性理论来量化区分本征态的困难服从本征态热化假设（ETH）。在用低能观测量的代数识别简单算子并追踪出互补的高能希尔伯特空间之后，ETH导致粗粒度本征态之间的迹距离的指数抑制。相反，我们表明，指数硬度的状态之间的区分意味着ETH-样的矩阵元素。Grover搜索的查询复杂度上的BBBV下界然后直接转换为复杂度理论声明下界，区分这些简化状态的难度。
2021-03-31 hep-th quant-ph
Quantum Computing with Continuous-Variable Clusters
连续变量的团簇态提供了实现量子计算机的潜在有前途的方法。本文扩展和进一步完善的理论基础和实验实施协议。我们通过光子探测给出了立方相位门的团簇态实现，它与零拍探测一起，促进了通用量子计算。此外，我们描述了通过无源线性光学产生任意图形状态所需的离线压缩资源。最重要的是，我们证明了有普遍的状态，每模式的离线压缩不增加集群的大小。通过引入连续变量图状态的简单表示，分析了图状态在可测条件下的变换和泛连续变量资源状态的存在性。
2009-03-19 quant-ph
