Maximum efficiency of a linear-optical Bell-state analyzer
在量子比特的光子实现中,由于在少光子水平上的极弱弱相互作用,量子逻辑的实现是相当困难的。另一方面,在这些系统中,干涉可用于处理量子态。我们正式使用干涉的定义,其中包括线性光学元件,辅助状态和条件操作的一类简单的操作。我们调查这些工具的一个重要子类,即线性光学元件和辅助模式在真空状态。对于这个工具,我们能够扩展以前的定量结果,一个不去定理完美的贝尔态分析器上的两个量子比特的偏振纠缠,由一个定量的陈述。我们表明,在这个子类中,它是不可能明确区分四个等概率贝尔态的概率高于50%。
2000-07-18 quant-ph
Demonstration of analyzers for multimode photonic time-bin qubits
我们展示了两种方法的不平衡干涉仪作为量子通信的时间仓量子比特分析仪,强大的模式失真和偏振效应,如预期的自由空间量子通信系统,包括波前变形,路径波动,指向误差和光学元件。尽管强烈的空间和时间扭曲的时间仓量子比特的光学模式,纠缠与一个单独的偏振量子比特,我们验证纠缠使用负部分转置,与测量的可见度高达0.85 $\pm$ 0.01。分析仪的鲁棒性进一步证明了高达0.2 $^{\circ}$的各种入射角。干涉仪的输出耦合到多模光纤中,产生0.74的高系统吞吐量。因此,这些分析器是合适的和有效的多模光信道上的量子通信。
2018-04-27 quant-ph
Resource-efficient analyzer of Bell and Greenberger-Horne-Zeilinger states of multiphoton systems
我们提出了一个资源有效的错误拒绝偏振编码多光子系统的纠缠态分析仪。我们的分析器基于两个单光子量子非破坏探测器,其中每个探测器都是用四能级发射器实现的(例如,量子点)耦合到一维系统(例如微柱腔或光子晶体波导)。该分析器采用被动工作方式,无需任何主动操作或快速开关,即可完全分辨$n$光子的$2^n$ Greenberger-Horne-Zeilinger~(GHZ)态。当满足理想的单光子散射条件时,GHz状态分析的效率和保真度原则上可以接近于1。对于非理想散射,这通常会降低GHz状态分析的保真度,我们引入了一个被动的误差抑制电路,使其效率略有下降的代价,一个近乎完美的保真度。此外,该协议可以直接用于执行双光子贝尔态分析。因此,这种被动的、资源有效的和错误拒绝的协议可以用于实际的量子网络。
2019-11-06 quant-ph
Bell state analyzer for spectrally distinct photons
我们演示了一个贝尔状态分析仪,直接对频率失配。基于电光调制器和傅里叶变换脉冲整形器,我们的量子频率处理器设计实现了离散频率模式下的交错阿达玛门。对纠缠光子输入的实验测试表明,$\sim$ 98\%的精度之间的区别$|Ψ^+\rangle$和$|Ψ^-\rangle$频率仓贝尔状态。我们的方法解决了波长复用状态传输和高保真贝尔状态测量,这通常需要光谱不变性之间的紧张关系。
2021-09-14 physics.optics quant-ph
Two-particle correlations via quasi-deterministic analyzer model
本文介绍了一种准确定性的本征态跃迁模型,它的最终本征态由初始条件决定。我们结合这个分析模型与因果自旋耦合计算质子-质子和光子-光子的相关性,一次一个粒子对。计算的关联超过了Bell极限,并与[M. Lamehi-Rachti和W. Mittig,Phys.Rev.D14(10),2543(1976)]和[ A. Aspect,P. Grangier和G. Rogers,Phys. Rev. Lett. 49 91(1982)]。我们讨论了为什么这个模型超过了贝尔类型的限制。
2001-01-15 quant-ph
Unambiguous arbitrary high-dimensional Bell states analyzer via indefinite causal order
School of Mathematics and Physics, University of Science and Technology Beijing(北京科技大学数学与物理学院);Department of Mathematics and Physics, Shijiazhuang Tiedao University(石家庄铁道大学数学与物理系)
本文提出一种基于不定因果顺序的高维贝尔态分析方案,通过调整嵌入的本地单量子门形式,在不消耗因果结构的情况下实现对任意高维贝尔态的确定性区分。
2026-04-04 quant-ph
GHz-rate all-fiber active polarization state analyzer for quantum protocols
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Padua Quantum Technologies Research Center(帕多瓦量子技术中心)
研究实现用于量子协议的千兆赫兹速率全光纤有源偏振态分析仪,基于含铌酸锂电光相位调制器的光纤萨尼亚克干涉仪,能逐次试验主动重设测量基,经CHSH贝尔测试验证,具高速、高可见度、长期稳定性等优势,为量子通信协议提供平台。
2026-07-13 quant-ph
Efficient two-photon polarization entanglement detection by Bell state analysis
我们强调贝尔态分析仪,分束器,作为一种有效的手段来检测双光子偏振纠缠。而空间分离的光子的最佳纠缠见证需要在三个基地的协调测量,本地贝尔状态分析仪,使一个有效的纠缠见证在一个单一的偏振基础。我们使用贝叶斯均值估计来比较这两个证人的效率。我们报告这种比较的方法和结果。
2015-07-13 quant-ph
Faithful quantum teleportation via a nanophotonic nonlinear Bell state analyzer
本研究提出基于纳米光子腔的非线性贝尔态分析仪,通过和频产生过滤多光子发射,实现光谱不同光子间保真度≥94%的忠实量子隐形传态,突破线性光学限制,推动实用量子网络发展。
2024-11-23 physics.optics quant-ph
Proposal of a full Bell state analyzer for spin qubits in a double quantum dot
提出了一种双量子点中自旋量子比特的全Bell态测量方案。我们的方案包括泡利自旋阻塞测量和双轴电子自旋共振。为了消除塞曼场的平均,使用g因子工程设计双量子点,使得第一和第二量子点的Landé g因子满足g1=g2。因此,我们可以将三个自旋三重态中的一个交换为自旋单重态,而不会干扰其他态。我们的研究表明,顺序自旋电荷转换使我们能够实现电子自旋量子比特的完整Bell态测量。
2010-04-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
An Integrated Bell-State Analyzer on a Thin Film Lithium Niobate Platform
囚禁离子由于其长的相干时间、产生纠缠光子的能力以及高保真的单量子比特和双量子比特门而成为量子计算和量子网络的优秀候选者。为了扩大囚禁离子量子计算的规模,我们需要一个可重构平台上的贝尔态分析器,它可以预示离子之间的高保真纠缠。在这项工作中,我们设计了一个光子贝尔态分析器上的可重构薄膜锂酸盐平台的偏振编码量子比特。我们优化了设备,以实现两个被困离子之间的高保真纠缠,并发现>99%的保真度。所提出的设备可以按比例放大捕获离子量子计算以及其他光学活性自旋量子比特,如钻石中的色心、量子点和稀土离子。
2021-05-03 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Entangler and analyzer for multiphoton maximally entangled states using weak nonlinearities
本文在弱非线性条件下提出两种方案:一种纠缠器可近乎确定地生成任意n光子GHZ态和Bell态,另一种分析器可近乎确定地区分所有2^n个n光子GHZ态,并设计了高效的两步非破坏性Bell态分析器。
2012-09-27 quant-ph
Simplified Quantum Optical Stokes observables and Bell's Theorem
我们介绍了一种简化形式的斯托克斯运营商的量子光场,涉及到已知的概念分仓。在偏振分析仪后面,测量光子数(更一般地,强度)。如果在其中一个输出中获得的值,比如H,大于另一个输出中的值V,那么简化的斯托克斯算子的值就是,比如1,否则就是-1。对于相等的光子数,我们将0。这样的观测量不具有斯托克斯算子的所有性质,但令人惊讶的是,可以在贝尔型测量中使用,包括偏振分析仪。它们对于光子数不确定的状态特别方便,例如压缩真空。我们发现,令人惊讶的是,他们可以导致相当强大的违反相关的贝尔不等式。
2021-11-30 quant-ph
Symmetry-resolved tree tensor network analysis of Bell-state discrimination with ancilla-assisted passive linear optics
Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学);Keio University(庆应义塾大学)
本文提出一种光子数分辨的树张量网络方法,用于高效评估辅助辅助被动线性光学贝尔态判别中的探测器支持,并推导了对称辅助资源的精确组合关系,验证了多达32个光学模式的结果。
2026-09-09 quant-ph
Bell-certified retardance polarimetry from CHSH correlators
Faculty of Sciences, Universidad Autónoma del Estado de México(墨西哥州立自治大学理学院)
本文证明Bell-CHSH测量数据可同时用于非局域性见证和延迟量传感,通过CHSH关联推导Fisher信息下界,并阐明Bell违背与计量有用性为不同资源。
2026-09-22 quant-ph
Measurement-device-independent quantum key distribution with all-photonic adaptive Bell measurement
基于纠缠的量子密钥分发(QKD)的时间反演版本,称为测量设备无关的QKD(mdiQKD),最初是为了弥补测量设备的任意安全漏洞而提出的。在这里,我们表明,mdiQKD有另一个优势,这应该是区别于基于纠缠的QKD。特别是,基于量子中继器概念的全光子自适应贝尔测量可以单独安装在mdiQKD中,这导致密钥速率的平方根改进。这种贝尔测量也在量子中继器的基于单光子的纠缠生成中提供了类似的改进。
2014-08-13 quant-ph
Optimal Switching Networks for Paired-Egress Bell State Analyzer Pools
本文针对共享 BSA 池的量子互连,提出平面约束下的最优可重排无阻塞交换网络及路由算法,以少于全排列网络一半的交换单元实现任意输入配对。
2024-05-16 cs.NI quant-ph
On The Relevance Of Fair Sampling Assumption In The Recent Bell Photonic Experiments
在真实光子学实验中贝尔不等式的实验验证中,一般认为所谓的公平抽样假设(即一小部分结果提供公平的统计样本)有着不可回避的作用。在这里,我们想表明,这些实验的解释可能是可行的,如果使用一些不同的替代假设,而不是公平的抽样。为此,我们得到了一个有效的Bell型不等式,它在实际实验中是一个CHSH型不等式。量子力学违反了我们提出的不等式,与探测效率问题无关。
2005-06-21 quant-ph
Generation and dynamical manipulation of polarization entangled Bell states by a silicon quantum photonic circuit
提出了一种硅量子光子电路,并将其作为一种集成的量子光源,用于电信波段偏振纠缠Bell态的产生和动力学操纵。首次在四个硅波导中通过自发四波混频产生了双光子态。通过片上量子干涉和量子叠加将它们转换成偏振纠缠的Bell态,然后耦合到光纤中。利用两个非正交偏振基下的双光子干涉,证明了产生的光子对的偏振纠缠特性。通过简化的Bell态测量实验,证明了输出态可以在两个偏振纠缠Bell态之间动态切换。实验结果表明,其操纵速度可支持几十kHz的调制速率,在需要动态量子纠缠Bell态控制的量子通信和量子信息处理等应用中显示出了巨大的潜力。
2021-03-13 quant-ph
Approaching near-perfect state discrimination of photonic Bell states through the use of unentangled ancilla photons
尽管在完美的线性光学贝尔态分析仪上存在完善的不去定理,但如果我们将八个或更多未纠缠的辅助光子纳入我们的设备,我们发现一个数值趋势似乎接近接近完美的测量。遵循这一趋势,我们开始了一个有前途的归纳方法,建立一个理想的光学贝尔测量设备。在这个过程中,我们确定任何贝尔状态分析仪,(即使偶尔)聚束所有光子到只有两个输出模式不能进行理想的测量,我们发现我们的线性光学电路,防止这种结果的一组条件。
2018-02-28 cs.IT math.IT quant-ph
Requirements for a loophole-free photonic Bell test using imperfect setting generators
实验上违反贝尔不等式的行为通常容易受到所谓“漏洞”的影响。“在这项工作中,我们分析了光子无漏洞贝尔测试的特性,同时关闭了局部性,自由选择,公平采样(即检测),重合时间和内存漏洞。我们特别注意的设置选择,由于非理想的随机数发生器的过度可预测性的影响。我们讨论必要的适应CH/Eberhard不等式时,使用这样的不完美的设备和-使用Hoeffding的不等式和Doob的可选停止定理-在这样的贝尔测试的统计分析。
2016-03-10 quant-ph
Long-distance Bell-type tests using energy-time entangled photons
介绍了长距离钟形实验。为了保持能量-时间纠缠光子之间的强量子关联超过10公里的不同的实验挑战和他们的解决方案的报告和结果分析的角度测试的基础物理,以及从量子通信,特别是量子密钥分发的应用方面。还介绍了在每一侧使用多个分析仪的测试。
1998-09-10 quant-ph
Scalable Timing Coordination of Bell State Analyzers in Quantum Networks
本研究探讨量子网络中贝尔态分析仪时序同步的可扩展性,分析有无存储节点的多跳协调机制,指出全光链路循环可能无法同步,为大规模量子网络设计提供参考。
2024-05-16 cs.NI quant-ph
Heralding multiple photonic pulsed Bell-pairs via frequency-resolved entanglement swapping
纠缠是量子系统的一个独特性质,也是许多量子技术的重要资源。在系统之间传递或交换纠缠的能力是量子信息科学中的一个重要协议。光子之间的纠缠是分布式量子网络的基础,而光子纠缠交换的证明是实现分布式量子网络的关键。在这里,实验演示纠缠交换从两个独立的多模时间-频率纠缠源,导致多个预示的时间模式贝尔态。通过测量条件反关联联合谱和双光子干涉中的量子拍频,验证了预言态中的纠缠。我们的概念验证实验能够在同一设置中区分多达五个正交贝尔对,原则上仅受源的纠缠限制。
2021-02-06 quant-ph
Auxiliary Schmidt Rank as a Resource for Photonic Bell Measurements
Johannes Gutenberg-Universität Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学)
研究光子贝尔测量中辅助纠缠资源的阈值,证明当辅助态总施密特秩达到d时才能实现确定性贝尔态区分。
2026-07-01 quant-ph
A symmetry analyser for non-destructive Bell state detection using EIT
我们描述了一种将光子双量子比特态投影到它们的希尔伯特空间的对称和反对称子空间上的方法。该装置利用辅助相干态以及例如由电磁感应透明性产生的弱交叉克尔非线性。对称性分析器是非破坏性的,并且适用于小的交叉克尔耦合值。此外,该装置可用于构造非破坏性贝尔态探测器。
2005-06-14 quant-ph
Photonic spatial Bell-state analysis for robust quantum secure direct communication using quantum dot-cavity systems
最近的实验表明,在量子通信中,纠缠光子的空间模态比它们的偏振模态更健壮。在这里,我们构建了一个完整的和确定性的协议,用于分析空间贝尔态的光子和电子自旋之间的相互作用在一个带电的量子点内的一侧微柱微腔。利用这种固态系统中的巨大光学法拉第旋转效应,可以构造一种量子非破坏探测器(QND)来检验双光子系统的宇称性。利用这种奇偶校验QND,我们提出了一个完整的和确定性的建议,分析的四个空间模式的贝尔态。此外,我们提出了一个鲁棒的两步量子安全直接通信协议的基础上的空间模式贝尔态和光子空间贝尔态分析。我们的分析表明,我们的BSA的建议工作在强和弱耦合制度,如果侧漏和腔损耗率是小的。
2013-03-30 quant-ph
Experimental demonstration of high-dimensional photonic spatial entanglement between multi-core optical fibers
多维光子量子的光纤传输保证了每个光子的高信息容量而不受空间限制。本文利用空间光调制器和单模光纤组成的量子态分析仪,对空间量子在多芯光纤中的传输和光纤间纠缠的测量进行了实验研究。量子态层析重建了四维纠缠态,通过二维子空间的并发和一个高维Bell型CGLMP不等式验证了纠缠态的非定域性.
2016-10-14 quant-ph
CNOT and Bell-state analysis in the weak-coupling cavity QED regime
我们提出了一个光子自旋和电子自旋之间的界面,该界面被限制在嵌入微腔的量子点中,微腔工作在弱耦合状态。这种基于自旋选择性光子反射的界面可用于构造CNOT门、多光子纠缠器和光子贝尔态分析器。最后,我们分析了实验的可行性,得出结论,该方案可以实现与当前的技术。
2010-04-08 quant-ph
Efficient High-Dimensional Entangled State Analyzer with Linear Optics
本研究提出一种基于线性光学和低复杂度辅助态的高维纠缠态分析仪,显著降低辅助态纠缠度,提升鲁棒性,并可在当前硬件上实现高保真度实验演示。
2025-04-14 physics.optics quant-ph
Heralded Mapping of Photonic Entanglement into Single Atoms in Free Space: Proposal for a Loophole-Free Bell Test
使两个位于远处的原子纠缠的一个明显的方法是在两个原子之间产生一对纠缠光子,将一个光子发送到每个位置,然后将光子纠缠映射到原子中。然而,由于总的传输损耗,该过程的效率从根本上受到限制。我们提出了一种方法来预示自由空间中映射操作的成功,而不会破坏或揭示所存储的量子态。有趣的是,对于贝尔测试,如果测量选择仅在获得预告信号后执行,则预告信号不会打开检测漏洞。我们通过一个详细的可行性研究表明,这种方法可以提供一个有吸引力的替代贝尔测试中的原子-原子纠缠创建从原子-光子纠缠使用纠缠交换操作。
2013-09-17 quant-ph
Efficient entanglement purification for polarization logic Bell state with the photonic Faraday rotation
逻辑量子比特纠缠在量子信息处理中,特别是在未来的大规模量子网络中是一种很有前途的资源。利用低质量(Q)腔中的光子-原子相互作用和原子态测量,提出了一种有效的纠缠纯化方案(EPP),用于逻辑Bell态的逻辑量子比特中存在比特翻转错误的非局域混合逻辑纠缠态.与现有的EPP协议不同,该协议还可以净化逻辑反相误差、位反相误差和位反相误差。在协议中,我们只需要测量原子的态,这对于提高未来大规模量子网络中光子系统的纠缠度是有用的。
2016-01-22 quant-ph
Automated generation of photonic circuits for Bell tests with homodyne measurements
Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, Institut de physique théorique(巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、理论物理研究所);Leonardo Innovation Labs – Quantum Technologies(莱昂纳多创新实验室——量子技术)
本文提出自动化框架,利用深度强化学习和量子光学模拟设计光子电路,实现显著违反CHSH不等式的贝尔测试实验。
2026-03-02 quant-ph
Exploring the foundations of quantum mechanics using Monte Carlo simulations of the Freedman-Clauser experimental test of Bell's Inequality
利用Freedman-Clauser实验的蒙特卡罗模拟对量子力学的一般波函数坍缩模型、局域真实模型和波函数坍缩的动力学态约化模型进行了验证。模拟结果与实验的实际结果进行了比较,实验证实了两个偏振分析器之间的九个不同的相对角度的量子力学计算。对于每个模拟$5\times10^7$,在每个相对角度生成总的模拟光子对。通用波函数坍缩模型紧密地遵循理论计算的一般形状,但是对于小于或等于$π/8$的角度,与计算值相差2.5%至3.3%,对于大于或等于$3π/8$的角度,与计算值相差15.0%至52.5%。本地现实模型没有复制的实验结果,但一般在1%的经典计算的所有分析仪的角度。一个动态的状态减少/崩溃模型,近似使用“涂抹”偏振,产生的值在1%的量子力学计算,并提供了一个独立的估计,在这些模型中使用的相关长度的$r_c = (1.04 \pm 0.14)\times 10^{-5}$厘米。
2013-04-10 quant-ph
Optimal nonlocal conversion of photonic four-partite entanglement from two Bell pairs in quantum networks
我们分析了在光量子网络中从两个共享Bell对到四比特纠缠态的非局域转换的最优方案,并提出了一些实用的方案。在分析中,我们将两个量子比特操作视为非局部操作,并尽可能减少对辅助量子比特的访问次数。首先,我们考虑两个量子比特的幺正操作,而不使用辅助量子比特,并推导出一个可转换状态的充分必要条件。其次,我们考虑由被动线性光学和后选择组成的非局域光学系统。对于无源线性光学系统,在没有辅助量子比特的情况下,我们推导出了转换成功概率的可实现上界。我们还比较了最佳的成功概率与先前提出的计划。最后,我们讨论了在辅助量子比特的情况下转换的成功概率。
2018-04-25 quant-ph
Dual Quantum Zeno Superdense Coding
量子超密集编码使发送者能够使用预共享纠缠在一个量子比特中编码一个两比特的经典消息。在本文中,我们开发了一个超密集编码协议使用双量子芝诺(DQZ)门,充分利用量子超密集编码从完整的贝尔态分析。我们验证,DQZ门允许远程方实现正交贝尔状态的可扩展性,在半反事实的方式和DQZ超密集编码实现高吞吐量效率作为循环数的函数的贝尔状态分析仪。
2019-05-31 quant-ph
Creation of Entangled Photonic States Using Linear Optics
仅使用线性光学元件,双轨光子纠缠态的产生具有固有的概率性。已知的纠缠产生方案具有低的成功概率,需要大规模复用来实现量子信息处理协议的近确定性操作。本文介绍了多种高概率光子纠缠态的产生技术和方法,这些技术和方法有可能极大地减少线性光学量子计算(LOQC)架构的占用空间。最值得注意的是,我们正在展示如何将贝尔态制备从四个单光子提高到p=2/3,用双轨贝尔态辅助将I型融合提高到75%,并将II型融合提高到贝尔态分辨的极限之外。
2021-06-25 quant-ph
Integrated Server for Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution Network
量子密钥分发(QKD)是量子物理学和光电子学的结合,理论上可以保证无条件安全的信息交换。近年来,量子密钥分发技术在理论和实验上的进展已经成功地关闭了检测终端的物理后门。然而,可扩展性、稳定性、成本和损耗等问题阻碍了QKD系统在实际中的广泛应用。在这里,我们提出并实验证明了一个解决方案,建立一个星型拓扑结构的量子接入网络与集成服务器。利用飞秒激光直写技术,我们将贝尔态分析器的所有元件集成在一起,并能够在单个光子芯片上集成多个这样的分析器。测试结果表明,该集成服务器是MDI-QKD网络实际应用的良好平台。
2018-08-26 quant-ph
A Hybrid Approach to Mitigate Errors in Linear Photonic Bell-State Measurement for Quantum Interconnects
针对线性光子Bell态测量因缺乏高效光子数分辨能力导致多光子误差、保真度降低的问题,提出结合开关单光子检测与零差正交调控的混合检测方案,推导相关过程保真度并验证其在多参数下优于光子数分辨探测器,为量子互连等提供新工具。
2024-10-21 quant-ph
Error-correcting entanglement swapping using a practical logical photon encoding
几种新兴的量子技术,包括量子网络、模块化和基于融合的量子计算,关键地依赖于执行光子贝尔态测量的能力。因此,光子损失和Bell态测量成功概率的50%上限是光子量子技术的一个重要限制。在这里,我们开发的协议,克服了这两个关键的挑战,通过光子量子位的逻辑编码。我们的方法使用树图状态逻辑编码,它可以确定性地产生与几个量子发射器,并实现了近确定性的逻辑光子贝尔状态测量,同时还防止错误,包括光子损失,与记录的损失容忍阈值。
2021-09-10 quant-ph
Entangling Quantum Memories via Heralded Photonic Bell Measurement
本文比较单轨与双轨光子编码在量子存储器纠缠交换中的性能,分析非理想因素对可蒸馏纠缠和保真度的影响,并研究纠缠蒸馏方案。
2023-07-28 quant-ph
Finite time decoherence could be suppressed efficiently in photonic crystal
在不采用玻恩近似和马尔可夫近似的情况下,解析地研究了各向异性带隙光子晶体中两初始纠缠量子比特的退相干。结果表明,光子晶体中两量子比特的退相干动力学与真空中或通常的非马尔可夫库中的两量子比特的退相干动力学有很大的不同。结果还表明,自发发射引起的有限时间退相干可以得到有效抑制,在相同条件下,奇宇称Bell态的纠缠比偶宇称Bell态的纠缠更容易在光子晶体中保持.提出了一种纠缠粒子对的存储方案。
2008-05-19 quant-ph
Quantum data hiding with spontaneous parameter down-conversion
本文分析了现有的利用光下变频器产生Bell态的量子数据隐藏协议的实际意义。我们指出,自发参量下转换产生Bell态的不确定性应予以考虑,因为它会给Hider编码过程带来严重的麻烦。提出了一组扩展的Bell态和一个广义Bell态分析器来描述和分析分布在两条路径上的两个光子的可能态。然后,我们提出了一种方法,将上述贝尔态制备的不确定性集成到约会隐藏过程中,当我们编码的秘密与扩展贝尔态的集合。这些修改极大地简化了隐藏者的编码操作,从而为利用现代量子光学实现量子数据隐藏铺平了道路。
2003-08-20 quant-ph
Boosted Bell-state measurements for photonic quantum computation
本文实验演示了利用辅助纠缠光子对和4x4多端口干涉仪的增强型贝尔态测量,将成功概率提升至69.3%,超过50%限制,并将光子损耗阈值从0.45%提高到1.4%,提升了融合式光子量子计算的性能。
2024-10-21 quant-ph
Teleportation of an arbitrary multipartite state via photonic Faraday rotation
我们提出了一个实用的方案,确定性隐形传送任意多体状态,无论是产品或纠缠,利用法拉第旋转的光子偏振。我们的方案基于单光子脉冲与腔场的输入输出过程,工作在低Q腔中,只涉及原子的虚激发,对腔场衰减和原子的自发发射都不敏感。此外,Bell态测量是通过法拉第旋转加乘积态测量来实现的,这大大降低了用CNOT操作实现Bell态测量的实验难度。
2010-04-14 quant-ph
Purcell-Enhanced Generation of Photonic Bell States via the Inelastic Scattering of Single Atoms
本文研究单原子与光学腔耦合系统中光子贝尔态的生成,通过珀塞尔区增强的腔内单两能级原子非弹性散射高效产生贝尔态,实验验证能量-时间纠缠,无需原子自旋控制且抗退相干,推进共振荧光理解并助力量子技术应用。
2024-12-16 physics.atom-ph quant-ph
Calibration and High Fidelity Measurement of a Quantum Photonic Chip
集成量子光子电路正变得越来越复杂。器件参数的精确校准和制备的量子态的详细表征对于未来的进展至关重要。在这里,我们报告了一个有效的实验校准方法的基础上贝叶斯更新和马尔可夫链蒙特卡罗积分。我们使用这种校准技术来表征两个量子位芯片,并提取其定向耦合器的反射率。对四个Bell态的平均量子态层析成像保真度为93.79+/-1.05%。此外,将测量的密度矩阵与使用从校准导出的非理想器件参数的模型进行比较,我们实现了97.57+/-0.96%的平均保真度。这指出芯片参数的非理想性是贝尔态保真度下降的主要因素。我们还进行了量子态层析贝尔态,而连续变化的光子可分辨性,并找到与理论非常吻合。
2013-06-07 quant-ph
Reliable teleportation in trapped ions
我们研究了一种方法,用于实现一个可靠的隐形传态协议(理论上,100%的成功率)的内部状态被困离子。量子信道(四个贝尔态中的任何一个)的产生可以在尊重对个体寻址的技术限制并且不要求Lamb-Dicke机制的情况下进行。一个适当的贝尔分析仪,转换成一个完全解开的贝尔基酉,被认为是。研究了隐形传态过程的可能误差来源和保真度估计。最后,我们讨论了实验问题,提出了一个方案,本计划可以实施。
2000-09-11 quant-ph
Full Bell-basis measurement of an atom-photon 2-qubit state and its application for quantum networks
本研究提出并实现了一种利用单离子量子存储器和heralded absorption区分所有四个Bell态的协议,通过光子qubit保态映射和原子到光子量子态隐形传态演示了完整Bell态投影,突破了线性光学50%的测量效率限制。
2023-11-20 quant-ph
Hyperentanglement purification and concentration assisted by diamond NV centers inside photonic crystal cavities
超纠缠因其在量子通信中的重要应用而引起了人们的广泛关注。然而,与现有的量子纠缠纯化方案相比,仅使用线性光学元件是不可能纯化两个自由度上存在误差的混合超纠缠态光子对的,这与现有的量子纠缠纯化方案存在很大的不同。在这里,我们研究的可能性纯化的空间偏振混合超纠缠Bell态的空间模式和偏振自由度的错误,诉诸于非线性光学的氮空位(NV)中心嵌入在一个光子晶体腔耦合到波导。我们提出了第一个超纠缠纯化方案,用于纯化一对在两个自由度上具有误差的混合超纠缠Bell态的双光子系统。此外,我们还提出了一个有效的超纠缠Bell纯态的超纠缠浓缩方案,该方案原则上具有最大的成功概率。这两个协议在长距离超纠缠量子通信中是有用的
2013-10-16 quant-ph
Generalized fusions of photonic quantum states using static linear optics
本文通过数值模拟扩展静态线性光学中的广义融合测量,利用辅助增强和码增强分析效率层级,并证明纠缠辅助对单位效率的必要性及码增强的性能优势。
2024-10-26 quant-ph
Oscillating photonic Bell state from a semiconductor quantum dot for quantum key distribution
本文利用光子纳米线波导中的 InAsP 量子点产生振荡 Bell 态,在保持高峰保真度的同时将光子对提取效率提升 65 倍,并证明其可直接用于 QKD 安全成钥。
2023-07-12 quant-ph
Photonic Entanglement for Fundamental Tests and Quantum Communication
纠缠是量子力学基本测试的核心,比如贝尔不等式测试,以及最近发现的量子计算和通信测试。它们的技术进步使纠缠光子在纠缠物理中发挥了突出的作用。我们给出了量子比特纠缠的一个广义概念,并回顾了光子学实验的最新进展。
2001-07-31 quant-ph
Experimental self-testing for photonic graph states
图态是最具代表性的多体纠缠态之一,是多方量子通信、量子纠错和量子计算的重要资源。高纠缠图态的设备无关认证在量子信息处理任务中扮演着重要的角色。在这里,我们已经通过实验证明了设备无关的多部图状态的认证,通过采用强大的自测试方案的基础上可扩展的贝尔不等式。具体地说,所制备的多量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态和线性团簇态实现了高度的Bell破坏,这超出了鲁棒自测试方案的非平凡界限。此外,我们的工作为复杂多体量子态的器件无关认证铺平了道路。
2021-11-15 quant-ph