Optimal cloning of coherent states with a linear amplifier and beam splitters
提出了一种实现相干态最佳对称N到M克隆的变换。它的实现只需要一个相位不敏感的线性放大器和分束器网络。因此，这种连续变量克隆机的实验演示应该在当前技术的范围内。指出了最佳量子克隆与量子态最佳放大之间的联系。
2000-12-11 quant-ph
Thermodynamic indistinguishability and field state fingerprint of quantum optical amplifiers
耗散往往会冲刷掉在早期进化时期观察到的动力学特征。本文对单原子双光子共振量子光放大器进行了动力学和数值分析。详细的热力学平衡表明，非线性放大器在热力学上等同于（Phys.Rev.A，74（2006），063822）中讨论的线性放大器。然而，通过计算维格纳准概率分布的各种初始场状态，我们表明，独特的量子光学相空间中的功能，没有从线性放大器，保持延长的时间。这些特征与双光子物质-场相互作用的离散性质有关，并且在热力学时间指纹初始场状态。
2016-01-30 quant-ph
Linear Amplifier Model for Optomechanical Systems
我们将光机系统建模为线性光放大器。这提供了一个统一的处理不同的光学机械现象。我们强调，特别是有质动力压缩和光力学诱导的透明度，目前的研究的两个焦点之间的关系。我们表征的放大器响应量子和故意施加的波动，光学和机械。此外，我们应用这些结果来建立量子限制的外力感测腔共振和关闭。我们发现，达到共振的最大灵敏度构成了一个绝对的上限，不超过失谐时关闭腔谐振。该理论可以推广到具有损耗和有限探测效率的双面腔。
2012-01-19 quant-ph
Quantum linear amplifier enhanced by photon subtraction and addition
由于量子物理中的不确定原理，确定性量子放大器不可避免地向放大的信号添加噪声。我们在这里调查如何量子噪声限制放大器可以通过另外采用光子减法，光子加法，和两者的相干叠加，从而使概率，预示，量子放大器。我们表明，这些操作可以提高放大相干态的强度增益，保真度和相位不确定性方面的性能。特别是，光子减法原来是最佳的保真度和这些基本操作之间的相位浓度，而光子加法也提供了一个显着减少的相位不确定性与最大的增益效应。
2012-01-30 quant-ph
Surpassing the no-cloning limit with a heralded hybrid linear amplifier for coherent states
不可克隆定理指出，由于量子力学的线性，一个未知的量子态不能被精确地和确定地克隆。与这个定理相关联的是定量的无克隆限制，它为生成的克隆的质量设置了上限。然而，这个限制可以通过放弃决定论和使用概率方法来规避。在这里，我们报告的概率克隆的任意相干态，显然超过了无克隆限制的实验证明。我们的方案基于混合线性放大器，该放大器将理想的确定性线性放大器与基于测量的无噪放大器相结合。我们证明了高达五个克隆的生产，每个克隆的保真度明显超过相应的无克隆限制。此外，由于成功的克隆事件预示着，我们的计划有可能被采用在量子中继器，隐形传态和计算应用。
2016-10-27 quant-ph
Phase Estimation of Coherent States with a Noiseless Linear Amplifier
量子态的放大不可避免地伴随着在输出端引入噪声。对于具有预示成功的概率的协议，理论上无噪声线性放大仍然是可能的。当协议成功时，它可以导致输出是输入的无噪声放大副本。当协议不成功时，输出状态降级并且通常被丢弃。概率协议可以改善某些量子信息协议的性能，但如果考虑整个统计量，则不适用于计量学。通过计算无噪声线性放大器的量子费舍尔信息，计算了无噪声线性放大器对相干态相位估计的精度极限，结果表明，平均而言，无噪声线性放大器并不能提高相位估计的精度.我们还讨论了避免测量可以减少估计成本的情况。
2016-12-01 quant-ph
Higher order non-linear effects in a Josephson parametric amplifier
约瑟夫森结的电流-相位关系的非线性是约瑟夫森参量放大器（JPA）的关键资源，JPA是迄今为止唯一在微波频率下实现量子极限的器件。描述JPA的标准方法仅考虑最低阶（三次）非线性，从而导致类Duffing振荡器运动方程或哈密顿量中的克尔型非线性项。在本文中，我们推导出了JPA增益的量子表达式，其中包括线性响应区域中所有阶的约瑟夫森结非线性。然后，我们分析了半经典方法中较强信号的增益饱和效应。我们的研究结果揭示了高阶非线性效应及其对JPA操作的影响。
2015-09-21 quant-ph
Phase diffusion and the small-noise approximation in linear amplifiers: Limitations and beyond
众所周知，线性放大器内部的光场的相位以与光子数成反比的扩散系数扩散。同样的过程也发生在激光器中，这限制了它的固有线宽，使得相位不确定性难以计算。最常用的简化方法是假设光场的光子数分布很窄（我们称之为小噪声近似）。对于相干光，该条件由平均光子数确定。小噪声近似依赖于（i）输入具有良好的信噪比，以及（ii）这样的信噪比可以在整个放大过程中保持。我们在此提出：对于一个相干输入，为了使输出端的相位噪声服从小噪声分析，在量子线性放大器的输入端必须存在多少光子？我们解决这些问题，通过展示如何获得相位不确定性，而无需求助于小噪声近似。结果表明，对于一个理想的线性放大器（即放大器最有利于小噪声近似），小噪声近似打破了只有几个光子平均。有趣的是，当输入强度增加到几十个光子时，可以看到小噪声近似执行得更好，相位扩散过程允许小噪声分析。这界定了线性放大器中小噪声假设的极限，因为这种假设对于非理想放大器来说不太正确。
2019-10-25 quant-ph
Entanglement-based linear-optical qubit amplifier
我们提出了一种基于信号模与一对纠缠态的相互作用的光子量子比特的有效放大的线性光学方案。与Gisin等人先前提出的量子位放大器相比，[Phys Rev. Lett. 105，070501（2010）]，我们的设备的成功概率不会随着增益的增加而渐近地降低到零。此外，我们还展示了如何使用该设备来恢复由于在有损信道上传输而恶化的纠缠，并计算了与设备无关的量子密钥分发的安全密钥速率。
2013-09-10 quant-ph
Theoretical Analysis of an Ideal Noiseless Linear Amplifier for Einstein-Podolsky-Rosen Entanglement Distillation
研究了基于量子剪刀的无噪声线性放大器的工作机制，该放大器可以对弱激发量子态的单光子分量进行非确定性放大。已经表明，任意大的量子态可以通过首先使用分束器网络将其分成弱激发态来放大。然后，网络的输出状态可以被相干地重新组合。在本文中，我们分析了这样一个设备的性能，通过有损量子信道传输后提取纠缠，并期待在两个措施，以确定无噪声线性放大器的功效。所使用的措施是可实现的纠缠量和输出放大纠缠态的最终纯度。研究了单元件和双元件无噪声线性放大器对弱激发态的放大性能。实际上，我们表明，它可能是有利的工作与有限数量的阶段。
2014-11-03 quant-ph
State-dependent linear-optical qubit amplifier
我们提出了一个线性光学系统，用于可调输出量子比特保真度的预言量子比特放大。我们研究了它的成功概率作为输出量子比特保真度的函数，表明以较低的保真度为代价，该设置可以大大增加成功操作的概率。这些结果随后应用于状态相关的量子比特放大的建议。类似于状态依赖的量子克隆，关于输入状态的先验信息允许优化量子比特放大过程以获得更好的保真度与成功概率的权衡。
2013-09-18 quant-ph
Parametric amplifier for Bell measurement in continuous-variable quantum state teleportation
参量放大器本质上是一个线性四端口器件，在放大并将两个输入发送到两个输出端口之前，它将两个输入耦合并线性混频。在这里，我们表明，正交相位振幅，参量放大器可以取代分束器发挥混频器的作用。我们将这一思想应用于一个连续变量量子态的隐形传态方案，在该方案中，参量放大器取代了贝尔测量中的分束器。我们证明了这种方案在Bell测量过程中是容损的，从而证明了PA在量子测量应用中优于BS。
2020-06-15 quant-ph
Long-distance continuous-variable quantum key distribution with feasible physical noiseless linear amplifiers
本研究针对实际非单位协调效率下的长距离CV-QKD问题，分析了基于量子剪刀和单光子催化的物理NLA辅助协议性能，对比理想NLA并探究其对低效条件检测的鲁棒性及增益固定/优化场景。
2023-07-21 quant-ph
Effects of entanglement in an ideal optical amplifier
在理想的线性放大器中，输出信号与输入信号线性相关，具有与输入无关的加性噪声。由于光放大而引起的量子力学态的退相干通常被认为是由于量子噪声的加入。在这里，我们表明，输入信号和放大介质之间的纠缠可以产生一个指数大量的退相干在一个理想的光放大器，即使增益是任意接近统一和增加的噪声可以忽略不计。这些效应发生在宏观叠加态，即使是少量的增益也会在环境中留下大量的路径信息。我们的研究结果表明，通常的输入/输出关系的线性放大器不提供一个完整的描述时，使用后选择的输出状态。
2018-02-16 quant-ph
Evolution and entanglement of Gaussian states in the parametric amplifier
的线性时间依赖常数的参量放大器的运动获得和用于确定在层析成像概率表示的一般双模高斯状态的演变。通过对连续变量密度矩阵的离散化，计算了放大器模间的von Neumann熵和线性熵，以度量放大器模间的纠缠特性。所获得的结果的非局部相关性进行比较与那些相关的线性映射的离散辛高斯态断层到一个量子位断层。这个量子比特画像过程被用来建立贝尔型不等式，它提供了一个必要条件，以确定量子态的可分性，这可以通过零差检测来评估。其他无信号的非局部相关性通过非复合系统的肖像程序定义。
2016-03-29 quant-ph
Quantum enhancement of signal-to-noise ratio with a heralded linear amplifier
由于退相干的普遍性质，在传输期间保护量子信息对于任何量子网络都是至关重要的。因此，可以增强比其相关噪声更强的量子信号同时保持量子相干性的线性放大器非常有用。这种看似非物理的放大器属性对于一类不确定性工作的概率放大器是可以实现的。在这里，我们提出了一个线性放大方案，实现这一属性的相干态相结合的预示测量为基础的无噪声线性放大器和确定性的线性放大器。两个放大器的级联引入了灵活性，允许在高增益或高噪声降低的制度之间进行调谐，并控制这些性能对有限预示概率的权衡。我们证明了一个放大信号的传递系数$\mathcal{T}_s > 1$的输出状态没有统计失真。通过部分放宽对输出高斯性的要求，我们可以得到进一步的改进，以实现一个$\mathcal{T}_s = 2.55 \pm 0.08$。我们的放大方案仅依赖于线性光学和后选择算法。我们讨论了使用这种放大器作为一个积木在扩展量子通信的距离的潜力。
2018-06-28 physics.optics quant-ph
A high-fidelity noiseless amplifier for quantum light states
噪声是克隆或放大任意量子态的代价。与线性相位不敏感放大器相关的量子噪声只能通过放松确定性操作的要求来避免。在这里，我们提出了实验实现的概率无噪声线性放大器，能够放大相干态的最高水平的有效增益和最终状态保真度曾经达到。这种高保真放大方案基于光子加法和减法的序列，其特征在于显著的放大和低失真，通过增强部分重叠的量子态之间的区分或通过恢复在有损信道上传输的信息，可以成为量子通信和计量学的必要工具。
2010-04-20 quant-ph
Quantum limits on phase-preserving linear amplifiers
相位保持线性放大器的目的是使小信号变大，而不管其相位如何，以便它可以被无法分辨原始信号的仪器感知，同时尽可能少地牺牲信噪比。量子力学限制了这一点：高增益线性放大器必须降低信噪比;放大器增加的噪声在输入端必须至少是工作频率下的半个量子。这个众所周知的量子极限只限制了附加噪声的二阶矩。在这里，我们推导出量子约束的整个分布的附加噪声：我们表明，任何相位保持线性放大器是等效的参量放大器的物理状态的辅助模式，噪声添加到放大场模式的分布根据维格纳函数的辅助状态。
2012-08-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Noise in Amplifiers and Hawking/Dumb-Hole Radiation as Amplifier Noise
本文证明线性放大器中的量子噪声为热噪声，通过分析单双振荡器及连续场模型，揭示了黑洞和dumb holes的热辐射本质上源于与线性放大器相同的量子噪声机制。
2025-09-17 gr-qc quant-ph
Quantum limits on probabilistic amplifiers
理想的保相线性放大器是一种确定性器件，它在输入信号中加入了与量子力学所施加的约束一致的最小量的噪声。无噪声线性放大器将输入相干态转换为放大相干态，但仅在部分时间内工作。这样的器件实际上比无噪声的更好，因为输出的噪声比输入相干态的放大噪声小;因此，我们将这样的器件称为{ \em immaculate}。在这里，我们绑定的概率和近似完美的放大器的工作概率，并构建理论模型，实现这些界限。我们的主要结论如下：（i）任何相位不敏感的完美放大器的工作概率是非常小的相平面区域中的设备的工作与高保真度;（ii）相位敏感的完美放大器，仅工作在相干态稀疏分布在一个相位平面圆中心的原点可以有一个合理的高工作概率。
2013-10-02 quant-ph
Quantum limits on noise for a class of nonlinear amplifiers
晶体管等非线性放大器在经典技术中无处不在，但它们的量子类似物还没有得到很好的理解。我们介绍了一类非线性放大器，放大任何正常的运营商和增加只有半量子的真空噪声的输出。在大增益限制下，当与噪声线性检波器结合使用时，这些放大器可实现正常运算符的理想测量。
2021-05-07 quant-ph
Fundamental limits to the generation of highly displaced bright squeezed light using linear optics and parametric amplifiers
本文比较分析了线性光学与参量放大方法产生高位移亮压缩光的理论极限，揭示亮度、压缩度与不确定性间的固有权衡，并确定各机制最优运行模式。
2023-11-15 quant-ph
Improving the maximum transmission distance of continuous-variable quantum key distribution using a noiseless amplifier
我们表明，在高斯噪声有损信道中，连续变量量子密钥分发的最大传输距离可以使用线性无噪声放大器任意增加。我们明确地考虑一个协议，使用幅度和相位调制的相干态与反向和解。我们发现，幅度增益为g的无噪声放大器可以使最大容许损耗增加1/g^2。
2012-05-04 quant-ph
Modeling Josephson traveling-wave parametric amplifiers with electromagnetic and circuit co-simulation
本文提出基于电磁与电路协同仿真的约瑟夫森行波参量放大器建模方法，直接进行全波电磁分析并提取S参数，输入非线性谐波平衡仿真器，仿真结果与实验吻合良好。
2025-09-10 quant-ph
Characterizing non-deterministic noiseless linear amplifiers at the quantum limit
我们解决的非确定性无噪声线性放大器（NLA）的增益参数的表征和比较不同的估计策略，使用量子估计理论的工具的性能。首先，我们表明，与天真的期望相反，后选择仅放大状态并不能提供最准确的估计。然后，我们专注于NLA的最小实现，即通过耦合输入状态到一个两级系统获得的，并表明，通过测量整个复合系统获得的最大量的信息的增益的NLA。这种最佳情况下的量子费舍尔信息（QFI）的一些细节进行了分析，并比较后选择状态的QFI，无论是成功的和不成功的放大。最后，我们表明，充分提取的可用信息时，实现了非确定性的过程中，由Lüders仪器。本文还分析了用单模纯态探测NLA和测量光场或量子数所能达到的精度，并详细讨论了压缩真空和相干态的具体情况。
2019-01-22 quant-ph
Demonstration of reversible phase-insensitive optical amplifier
我们实验证明，相位不敏感的线性光放大，保留在输出的闲置。由于我们的放大操作是单一的小过量噪声，它是可逆的超过经典的限制。两个输出模之间的纠缠是这种可逆性的来源。放大增益为2.0。此外，结合这种放大器与分束器，我们还演示了近似克隆的相干态的反克隆存在。我们通过从输出关联重构初始态的方法研究了其可逆性，得到的结果稍微超出了克隆极限。此外，通过使用具有几个不同平均值的相干态作为输入，给出了放大器和克隆器的完整表征。我们的放大器是基于线性光学，离线准备的非经典ancillas，和零差测量，然后前馈。压缩态被用作辅助，非线性光学效应仅用于它们的产生。在放大操作中引入非经典性，使输出端纠缠。
2011-01-06 quant-ph
Black-hole powered quantum coherent amplifier
本研究提出利用穿过空腔落入黑洞的原子，借助被轨道镜反射的霍金辐射激发，实现黑洞引力真空能供能的光量子相干放大，稳态下可构成量子热机，验证了黑洞加速辐射的热力学方法。
2025-08-04 gr-qc hep-th quant-ph
Noiseless Linear Amplifiers for Multimode States
宽带量子光脉冲内不同频率分量之间的纠缠结构在纠缠产生时形成，代表了许多多体量子信息应用的实际递送的有希望的路线。然而，这种应用的可扩展性在很大程度上受到光子损失引起的纠缠退相干的限制。一个有前途的方法，以打击这种损失是无噪声线性放大。然而，虽然已经有各种在单模态上实现无噪声线性放大的过程，但是迄今为止还没有提出在携带多模结构的量子态上实现无噪声线性放大。在这项工作中，我们关闭这一差距，提出了一种新的无噪声线性放大器（NLA）与光子催化（PC），即，PC-NLA。构建一个现有的NLA的多模版本，使用量子剪刀（QS），QS-NLA，然后我们展示了如何的PC-NLA是兼容的QS-NLA，即使前者使用一半的物理资源，后者。然后，我们将我们新开发的多模NLA框架应用于连续变量（CV）纠缠蒸馏问题，确定纠缠的多模结构如何影响NLA的性能。不同于单模NLA分析，我们发现，一个多模NLA是唯一有效的CV纠缠蒸馏策略时，信道损耗超过一定的阈值-阈值在很大程度上取决于多模结构。本文的研究结果对于在宽带光脉冲中利用复杂纠缠结构的多体量子信息应用的实际实现具有重要的参考价值。
2020-08-19 quant-ph
Quantum repeaters based on heralded qubit amplifiers
基于最近提出的量子比特放大器[N. Gisin，S. Pironio和N. Sangouard，Phys. Rev. Lett. 105，070501（2010）]。它依赖于按需纠缠光子对源，该源使用按需单光子源、线性光学元件和原子系综。有趣的是，影响从该源产生的状态的缺陷，例如由具有非单位效率的检测器引起的，从基于双光子检测的纠缠交换操作中系统地纯化。这允许在非常长的距离上以高保真度分配纠缠，即没有真空组件和多光子错误。因此，所得到的量子中继器架构不需要最终的后选择，从而实现高纠缠分发速率。这也提供了独特的机会，设备无关的量子密钥分发在长距离与线性光学和原子合奏。
2011-11-22 quant-ph
Analysis of single-photon and linear amplifier detectors for microwave cavity dark matter axion searches
我们表明，在较高的频率，从而更高的轴子质量，单光子探测器变得有竞争力，并最终青睐，量子限制线性放大器相比，作为探测器技术在微波腔实验搜索星系晕暗物质轴子。在该比较中的交叉点是10 GHz（$\sim 40\ μ$ eV）量级，并不远高于当前搜索的频率。
2013-08-04 hep-ex physics.ins-det quant-ph
Implementation of a non-deterministic optical noiseless amplifier
量子力学规定，任何独立于输入信号相位工作的放大器都必须引入一些多余的噪声。这种无噪声放大器的不可能性源于量子演化的幺正性和线性。规避这种限制的一种可能方法是通过测量中断这种演变，提供能够预示成功且无噪声的扩增事件的随机结果。在这里，我们展示了一个成功的实现这样一种方法，我们使用量子零差层析成像的放大相干态进行了充分的表征，并观察到一个强大的预示放大，约6dB的增益和噪声水平显着小于任何普通的相位无关设备允许的最小值。
2009-12-10 quant-ph
Dynamics of a harmonic oscillator coupled with a Glauber amplifier
在含时哈密顿模型下，分析了量子谐振子与Glauber放大器的双线性耦合系统。这个系统的希尔伯特空间可以精确地细分为不变的有限维子空间。借助于Jordan-Schwinger映射，每个不变子空间内的动力学问题可以追溯到仅用自旋变量表示的有效SU（2）哈密顿模型。这种情况下，允许解析地解决动力学问题，从而研究特定的时间依赖性的情况下的斩波器放大器系统的确切动态。通过比较这种系统与两个相互作用的标准振荡器的动力学，揭示了特殊的物理效应。
2019-10-07 quant-ph
Motion-light parametric amplifier and entanglement distributor
提出了一种利用腔场介导参量相互作用实现囚禁原子运动模与传播光场纠缠的方案。然后，我们表明，如果这个光场随后耦合到第二个遥远的原子通过腔介导的线性混合相互作用，它是可能的，从光束的纠缠转移到第二个原子的运动模式，以创建一个EPR型纠缠态的位置和动量的两个相距遥远的原子。
2002-03-28 quant-ph
Quantum phase communication channels assisted by non-deterministic noiseless amplifiers
我们解决量子$M$ -ary相移键控（PSK）通信信道中存在的相位扩散，并分析使用概率无噪声线性放大器（NLA），以提高性能的相干信号。我们考虑静态和动态相位扩散和评估的信道性能的理想和现实的相位接收机。我们的研究结果表明，在信号准备阶段使用的NLA是一个有用的资源，特别是在弱信号的政权。我们还讨论了NLA的使用之间的相互作用，和动态噪声发生的记忆效应，在确定信道的容量。
2019-09-16 quant-ph
Modeling and Simulation of a Microstrip-SQUID Amplifier
利用一个简单的集总电路模型，我们数值研究了电压增益和噪声对放大器参数的依赖关系。线性，准线性和非线性制度进行了研究。我们已经证明，放大器的电压增益不能超过一个特征临界值，这与输入功率的增加而减少。我们还表明，电压增益的频谱显着依赖于由SQUID电阻器产生的约翰逊噪声的水平。
2011-09-23 cond-mat.supr-con quant-ph
Blochnium-Based Josephson Junction Parametric Amplifiers: Superior Tunability and Linearity
本文提出基于Blochnium（N串联Quarton结构）的约瑟夫森结参量放大器，通过非线性管理实现约25 dB增益和优于-92 dBm的压缩点，并具备宽带可调性，优于传统设计。
2024-09-04 physics.app-ph quant-ph
Multiplexed Readout of Transmon Qubits with Josephson Bifurcation Amplifiers
实现单个量子比特的读出是可扩展超导量子处理器发展中的一个主要挑战。我们已经实现了多路复用读出的四transmon量子位电路使用非线性谐振器操作约瑟夫森分叉放大器。我们证明了拉比振荡的四个transmons的同时测量。我们发现，多路复用约瑟夫森分叉是一种高保真度的读出方法，其可扩展性是不受限制的需要一个大的带宽近量子限制放大器的情况下，与线性读出谐振器。
2014-10-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Noise Limits for Nonlinear, Phase-Invariant Amplifiers
任何放大场的相干态同时保持其相位的量子设备都会产生噪声。在输入场强的范围内，非线性、相位不变放大器可以比具有相同放大率的任何线性放大器产生更少的噪声。我们提出了明确的例子，这样的非线性放大器，并推导出一个非线性，相位不变的量子放大器所产生的噪声的下限。
1994-07-03 cond-mat quant-ph
Optical Tachyons in Parametric Amplifiers: How Fast Can Quantum Information Travel?
我们表明，光学快子色散对应于超光速（比光快）群速度的参数放大介质的特点。有限介质中的参量放大的开启，随后是谱窄探测波包的照射，可以产生瞬态超声波包。在光学相位共轭器的稳定（亚阈值）操作制度中，可以发射具有超光超前峰值的探测脉冲，而共轭反射总是亚光的。在不稳定的（阈值以上）制度，超光速响应发生在反射和透射，在时间之前的指数增长的发病，由于不稳定性。值得注意的是，由探测脉冲或共轭脉冲传输的量子信息，尽管是因果性的，但仅限于与超光速相对应的时间。四波混频，受激拉曼散射和参数下转换这些现象进行了明确的分析。
1998-05-14 physics.optics quant-ph
Entanglement conditions for two-mode states: Applications
我们研究了几个最近衍生的条件的影响[Hillery和Zubairy，物理学评论快报。96，050503（2006）]，用于确定双模态何时纠缠。我们首先找到满足这些条件的非高斯态的例子。然后，我们应用纠缠条件的研究几个线性器件，分束器，参量放大器，和线性相位不敏感放大器。对于前两个，我们找到了输入态的条件，保证输出态是纠缠的。对于线性放大器，在高增益和无增益的极限下，我们确定了纠缠输入导致纠缠输出的条件。最后，我们展示了如何应用两个双模纠缠条件的三模状态可以作为一个测试真正的三模纠缠。
2006-10-02 quant-ph
Granular Aluminum Parametric Amplifier for Low-Noise Measurements in Tesla Fields
本文提出一种基于颗粒铝谐振器的非简并参量放大器，可在高达1特斯拉磁场下工作，提供接近量子极限的20分贝增益，适用于自旋量子比特等磁场环境中的低噪声测量。
2025-02-25 quant-ph
Heralded qubit amplifiers for practical device-independent quantum key distribution
设备无关的量子密钥分发不需要精确的量子力学模型来保证安全性。尽管它很漂亮，但它仍然是一个非常具有挑战性的实验任务。我们比较了最近的建议，吉辛等人。105，070501（2010）]，以利用基于与线性光学的纠缠交换的更简单的量子中继来关闭检测漏洞问题。我们对这两种方案的全模式分析证实，与最近的信念相反，第二种方案确实可以提供一个积极的关键率，甚至比第一种方案高得多。由此产生的关键率和所需的检测效率约。然而，这两种方案的95%强烈依赖于底层的安全证明。
2011-05-12 quant-ph
Characterizing micro-macro transitions with an atomic-vapor-based linear optical amplifier
从根本上讲，微观-宏观跃迁的动力学有助于理解量子到经典跃迁的过程;从技术上讲，它也可以通过方便的探测器促进量子实验中微观信号的检测。在这里，我们展示了一个计划，以表征微观宏观转变的基础上四波混频线性光放大过程中的热铷蒸气。线性光学放大器为注入的单光子级脉冲提供大的光学增益$10^7$，使得能够通过具有大动态范围的非单光子计数检测器进行平均的光子数分辨检测。该方案在单光子水平上表现出对输入光变化敏感的强色散，导致群速度延迟时间与$1/\sqrt{N}$成比例，其中$N$是平均输入光子数.输出探测模式和共轭模式具有不同的该$1/\sqrt{N}$缩放系数，表明该系数可以用作表征指定的微观-宏观转变的有效参数。所得结果对光-原子界面的量子探测和光信号处理具有普遍意义。此外，本系统适用于量子到经典跃迁的相关时间分辨动力学的研究。
2017-10-05 physics.optics quant-ph
Pulsed-pump phosphorus-doped fiber Raman amplifier around 1260 nm for applications in quantum non-linear optics
我们描述了一个中心波长为1260 nm的纳秒和亚纳秒脉冲的光纤拉曼放大器。放大发生在一个4.5米长的保偏掺磷光纤，泵浦在1080 nm的3 ns长的脉冲，重复频率为200 kHz和高达1.75千瓦的峰值功率。输入种子脉冲是次mW的峰值功率和0.25 ns的最小持续时间，雕刻了一个连续波激光与次MHz的线宽。我们获得了峰值功率高达1.4 kW的线性偏振输出脉冲，对应于峰值功率转换效率超过80%。小信号增益可达90 dB，饱和功率下3 dB的信噪比大于20 dB。没有观察到显着的时间和光谱展宽的输出脉冲高达400 W的峰值功率，并扩大在更高的功率可以减少种子脉冲的相位调制。从而获得峰值功率高达1 kW的近变换极限脉冲。最后，我们演示了可控频率啁啾脉冲，可变宽度脉冲和双脉冲的产生。因此，该放大器适用于窄原子共振的相干控制，特别适用于铷原子到里德伯态的快速相干激发。这些能力为量子非线性光学中的几个重要应用开辟了道路。
2020-07-17 physics.optics quant-ph
Formulae for entanglement in a linear coherent feedback network of multiple nondegenerate optical parametric amplifiers: the infinite bandwidth case
School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Australia（新南威尔士大学电气工程和电信学院）
本文推导了由N个非退相干光学参量放大器构成的线性相干反馈链在理想无损耗和无限带宽情况下的EPR纠缠公式，通过调整相位移优化输出场的二次项以实现最大纠缠。
2016-03-16 cs.SY eess.SY quant-ph
Quantum noise minimization in transistor amplifiers
线性晶体管放大器的噪声性能的一般量子限制被用来确定在参数空间中的量子限制的性能是可以实现的区域，并构造一个实际的过程，用于接近它的实验只使用直接测量的量的知识：增益，（微分）电导和输出噪声。讨论了谐振势垒晶体管的具体示例。
2006-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
SLUG Microwave Amplifier: Theory
提出了一种基于超导低电感波动电流计（SLUG）的微波低噪声相位不敏感线性放大新方案。直接集成的结运动方程提供了访问的SLUG的完整的散射矩阵。我们讨论了SLUG放大器的优化，并计算了放大器的增益和噪声温度在热和量子制度。加载的SLUG元件的有限输入导纳被考虑在内，并从输入电路的高阶模式的SLUG的解耦策略进行了讨论。微波SLUG放大器有望在5-10 GHz的频率范围内实现接近标准量子极限的噪声性能，单级器件的增益约为15 dB，瞬时带宽为1 GHz。
2011-06-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Understanding the saturation power of Josephson Parametric Amplifiers made from SQUIDs arrays
我们报告的实施和详细建模的约瑟夫森参量放大器（JPA）由一个阵列的80个超导量子干涉器件（SQUID），形成一个非线性四分之一波长谐振器。该器件使用非常简单的单步制造工艺制造。它具有很大的带宽（45 MHz），工作频率在5.9 GHz和6.8 GHz之间可调，当偏置增益为20 dB时，具有很大的输入饱和功率（-117 dBm）。尽管SQUID阵列的长度与波长相当，但我们提出了一种基于有效的非线性LC串联谐振器的模型，该模型定量描述了这些品质因数，而无需拟合参数。我们的工作说明了使用基于阵列的JPA的优点，因为显示相同带宽和谐振频率的单SQUID设备将显示低15 dB的饱和功率。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Technical Review on RF-Amplifiers for Quantum Computer Circuits: New Architectures of Josephson Parametric Amplifier
本文综述了用于量子计算机电路的约瑟夫森参量放大器技术，对比了CMOS、HEMT和JPA在低温下的性能，并提出基于约瑟夫森结阵列的新架构以克服单结JPA的增益压缩和动态范围限制，提升功率处理、线性度和相干性。
2025-07-17 physics.app-ph quant-ph
Entanglement in a linear coherent feedback chain of nondegenerate optical parametric amplifiers
School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Australia（新南威尔士大学电气与电信工程学院）
本文研究了由最多6个非退化光学参量放大器（NOPA）构成的线性量子网络，分析了其在传输和放大损耗以及时间延迟影响下的稳定性、双场纠缠以及双模高斯态的双方面纠缠。
2015-06-10 cs.SY eess.SY quant-ph
Digital Predistortion of Power Amplifiers for Quantum Computing
Institute of High-Frequency Technology, Hamburg University of Technology（高频技术研究所，汉堡工业大学）
本文提出在量子计算中使用数字预畸变技术以提高功率放大器的线性度和量子比特门操作的保真度。
2026-01-10 eess.SP quant-ph
Generalised expression of the noise figure of phase sensitive amplifiers for an arbitrary number of modes
与通常的相位不敏感放大器（PIA）相反，相位敏感放大器（PSA）原则上能够实现无噪声放大，即表现出0 dB的量子限制噪声系数（NF）。当在非线性光纤中使用四波混频（FWM）来实现时，可以通过不期望的FWM过程来生成额外的波，这可能引入用于真空波动的额外输入端口，从而潜在地降低NF。在这种情况下，我们在这里给出一个一般的分析量子推导的PSA NF，有效的任意数量的非线性耦合模式。这个表达式是可用的，只要一个线性的输入输出关系，可以找到所涉及的模式的湮灭和创建运营商。它预测噪声水平取决于相互作用波的数量。我们说明了这个表达式的有用性的情况下，六波，对应于四个相互作用的量子模式。在该示例中，与对于相同方案的PIA操作获得的10dB相比，信号NF被降级0.4dB。
2020-12-16 physics.optics quant-ph
Saturating the Maximum Success Probability Bound for Noiseless Linear Amplification using Linear Optics
本文提出首个线性光学NLA协议，通过将Knill-Laflamme-Milburn近确定性隐形传态机改造为放大器，渐近达到最大成功概率界限。
2023-10-26 physics.optics quant-ph
A photonic crystal Josephson traveling wave parametric amplifier
将尽可能接近量子极限的噪声性能与大带宽和高饱和功率相结合的放大器对于许多固态量子技术（例如，高保真度量子位读出或高灵敏度电子自旋共振）是非常期望的。本文介绍了一种基于超导量子干涉器件的新型行波参量放大器。该器件具有3 GHz带宽、-102 dBm 1 dB压缩点和接近量子极限的附加噪声。与现有技术相比，它的结构紧凑了一个数量级，其特性阻抗是原位可调的，其制造过程只需要两个光刻步骤。关键是在传输线的色散关系中设计间隙。这是使用SQUID尺寸的周期性调制来获得的，类似于使用光子晶体所做的。此外，我们提供了一种新的理论处理方法来描述非线性与这种周期性之间的非平凡相互作用。我们的方法提供了一条与其他量子器件（如量子比特）共集成的途径，因为我们的放大器占用空间小，易于制造。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
