Effective generation of entangled states and realization of quantum gate operations in cavity QED
由于一些问题,本文已被作者撤回。
2008-04-01 quant-ph
Controlled creation of maximally entangled states using a SQUID ring coupled to an electromagnetic field
我们提出的解决方案的时间相关的薛定谔方程的SQUID环耦合到一个电磁场,都处理量子力学。我们证明了SQUID环可以用来产生一个最大纠缠态,其电磁场在没有耗散的情况下保持时间常数。使用量子光学中熟悉的方法,我们扩展了模型,包括耦合这个系统的耗散环境的影响。通过这个模型,我们表明,尽管这样的环境对系统的时间演化有明显的影响,但它不需要破坏量子技术所需的时间尺度上的这种耦合系统的纠缠。
2003-07-25 cond-mat.supr-con quant-ph
Dynamical Casimir cooling in circuit QED systems
本研究在电路QED系统中利用含外部驱动SQUID的传输线装置,通过量子化SQUID自由度构建三体相互作用哈密顿量,实现SQUID作为功源的腔模自主冷却,并证实增加耦合模式可增强冷却效果。
2023-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scheme for implementing quantum information sharing via tripartite entangled state in cavity QED
研究了利用腔QED中的三方纠缠态在两个用户之间安全地分配和重构单比特量子态的经济协议。我们的方案是不敏感的腔衰减和热场。
2006-08-05 quant-ph
Three qubit Grover's algorithm using superconducting quantum interference devices in cavity QED
提出了一种利用四能级超导量子干涉器件(SQUID)耦合到超导谐振腔实现三量子比特Grover算法的方案。该方案是基于谐振,非谐振腔场与SQUID的相互作用和经典微波脉冲的应用。我们表明,SQUID水平间距的调整过程中的门操作,绝热通道,和二阶失谐是不需要的,导致更快的实施。我们还表明,即使在存在能级衰减和腔耗散的情况下,也可以高保真地搜索标记态。
2013-08-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Secure quantum dense coding via tripartite entangled GHZ state in cavity QED
研究了利用纠缠GHZ态在三个用户之间安全编码经典信息的经济协议。我们在腔QED中实现了原子量子比特的方案,其中原子在经典场的帮助下同时与高度失谐的腔模相互作用。该方案对腔场衰减和热场不敏感,因此基于目前的腔QED技术是可能实现的。
2005-11-07 quant-ph
Generation of entangled states of two three-level atoms in cavity QED
提出了一个利用腔辅助碰撞产生两个三能级原子最大纠缠态的方案。由于腔场仅为虚激发,原子与腔场之间没有量子信息传递。
2003-03-04 quant-ph
Entanglement dynamics of a dc SQUID interacting with a single-mode radiation field
在这项工作中,我们研究了一个超导器件之间的耦合作为一个dc SQUID,模拟从一个人工原子与两个自由度,和一个单模辐射场的信息传递过程。我们证明了人工原子的能级之间的布居转移产生了纠缠动力学,这导致了一对光子的产生。此外,我们显示了超导器件的内部模式之间的量子信息转移,最初在一个最大纠缠态,和辐射场。人造原子吸收光子,并且当量子相干性从超导装置传输到光子时,辐射场模式变得纠缠。这些结果加强了超导器件在量子信息传输中的适用性,有助于在新兴量子技术中的应用前景。
2021-02-10 quant-ph
Efficient scheme for atomic entangled states with cavity QED system
提出了一种在腔QED系统中制备原子纠缠态的方案。它利用两个系统之间的拉曼跃迁或受激拉曼绝热通道,使两个三态$Λ$型原子在单模腔中的基态纠缠。它不需要对腔场进行测量,也不需要原子检测,并且可以以确定性的方式实现。由于该方案对腔场衰减和原子自发发射都不敏感,所产生的纠缠态在量子信息处理中可能有一些有趣的应用。
2010-04-12 quant-ph
Deterministic generation of polarization-entangled photon pairs in a cavity-QED system
我们提出了一个腔QED方案,可以确定性地产生Einstein-Podosky-Rosen偏振纠缠光子对。在经典的$π$偏振泵浦光场辅助下,一个四能级三脚架原子与两个具有偏振简并的高Q光学腔连续耦合。利用原子-腔系统中的受激拉曼绝热通过过程产生偏振纠缠光子对。该方案对原子的自发衰变具有很强的鲁棒性,在量子信息处理中具有潜在的应用价值。
2007-11-11 quant-ph
Teleportation for atomic entangled state by entanglement swapping with separate measurements in cavity QED
在腔量子电动力学(QED)中,提出了一种无需联合Bell态测量(BSM),通过纠缠交换实现原子纠缠态隐形传态的实验可行方案。在隐形传态过程中,原子与单模非共振腔的相互作用在强经典驱动场的辅助下代替了联合测量。对该方案的讨论表明,利用现有技术是可以实现的。
2006-01-03 quant-ph
Circuit QED bright source for chiral entangled light based on dissipation
基于电路QED量子位腔阵列设计了一种双模纠缠微波辐射源。我们的方案植根于外部驱动、集体现象和耗散的结合。最重要的是,反射对称性通过外部驱动被打破,从而允许出现手性发射。我们的研究结果超越了应用,并与基础物理学相关,因为我们展示了如何实现量子晶格模型,表现出由耗散驱动的临界性。
2012-12-14 quant-ph
Generation of four-qubit cluster of entangled coherent states in bimodal QED cavities
最近的工作[1]提出了一类团簇纠缠相干态及其产生方法。在这里,我们提出了一个替代的实验安排,其产生在双峰QED腔。该方案采用了一个单一的二能级原子与腔模色散相互作用,最初准备在相干态。在考虑原子速度扩散和原子效率检测的影响下,得到了态制备的保真度和成功概率。
2009-02-21 quant-ph
Generation of time-frequency entangled photon pairs propagating in separate waveguides in circuit QED setup
时频纠缠光子是各种量子技术领域中大量应用的重要资源。因此,产生纠缠光子的有效和可调的设置是现代量子技术所必需的。在这项工作中,我们提出了一个通用的腔QED设置设计的按需产生的时间-频率纠缠光子对,每个光子在一个单独的波导中传播。我们概述了这种设置在微波超导电路QED架构的潜在化身。我们推导并数值求解了一组控制系统量子态演化的运动方程,使我们能够研究光子发射动力学。利用发射光子对联合谱振幅的Schmidt分解,计算了系统的纠缠熵,分析了纠缠熵与系统参数的关系。我们概述了所提出的多光子时频纠缠态产生方案的潜在扩展。
2022-11-16 quant-ph
The controlled teleportation of an arbitrary two-atom entangled state in driven cavity QED
本文提出了一种在驱动腔QED中控制隐形传送任意两原子纠缠态$|ϕ>_{12}=a|gg>_{12}+b|ge>_{12}+c|eg>_{12}+d|ee>_{12}$的方案。通过构造一个三原子GHZ纠缠态作为受控通道,在第三方的配合下,可以实现任意两原子纠缠态的完美隐形传态。该方案不涉及明显的(或直接的)贝尔态测量,并且对腔衰减和热场不敏感。我们的方案成功的概率是1.0。
2009-01-03 quant-ph
Generation of entangled photon pairs in optical cavity-QED: Operating in the bad cavity limit
我们提出了一个确定性产生偏振纠缠光子对的光腔QED方案,该方案即使在坏腔极限下也具有高保真度。该方案基于一个受激四能级原子与两个空光腔模的绝热相互作用过程。利用Monte-Carlo波函数模拟方法研究了腔-QED源的保真度及其在退相干情况下的纠缠性能。在坏腔的限制,接近一个预测的最先进的实验参数值的结晶度。
2008-12-28 quant-ph
Cavity-QED entangled photon source based on two truncated Rabi oscillations
讨论了利用一个三能级原子与两个具有偏振简并的高Q单纵模腔场连续耦合,确定性地产生纠缠光子对的腔QED方案.第一腔被制备在具有相反圆偏振的两个光子的良好限定的Fock态中,而第二腔保持在真空状态中。每个腔中的半共振拉比振荡将一个光子从第一个腔转移到第二个腔,使光子在其偏振自由度上纠缠。这种实现的可行性和一些实际的考虑进行了讨论,微波和光学制度。特别是,Monte Carlo波函数模拟已与国家的最先进的参数值进行评估的成功概率的腔QED源在产生纠缠光子对以及它的纠缠能力。
2006-05-30 quant-ph
Implementation of quantum gates and preparation of entangled states in cavity QED with cold trapped ions
提出了一种在单模光腔中利用冷囚禁离子实现量子计算基本门和制备纠缠态的方案。一般的量子计算可以用囚禁离子的运动态和腔态作为量子比特来实现。我们也可以在这样的系统中产生不同种类的纠缠态而不需要态约减,并且可以将量子态从一个阱中的离子转移到另一个阱中的离子。实现我们的计划的实验要求进行了讨论。
2002-07-29 quant-ph
Circuit QED: Generation of two-transmon-qutrit entangled states via resonant interaction
提出了一种基于电路量子电动力学的方法来制备两个超导传输子的纠缠态。在这里,Qutrit指的是三能级量子系统。由于只采用共振相互作用,纠缠的产生可以在很短的时间内完成。通过改变四元组初始态的权因子,可以控制制备纠缠态的纠缠度,使制备纠缠态从部分纠缠态转变为最大纠缠态.由于采用单腔结构,只利用谐振作用,不需要相同的谐振腔耦合常数、测量参数和辅助谐振腔,因此易于实验实现。该方案具有普遍性,可用于制备两个具有梯型能级结构的天然或人造原子与光学或微波腔耦合的二组部分或最大纠缠态。
2018-06-12 quant-ph
Spin-1 models in the ultrastrong coupling regime of circuit QED
我们提出了一个模拟自旋1模型的超导电路平台。为此,我们考虑一个链的N个超强耦合量子比特谐振器系统通过接地SQUID相互作用。量子位谐振器系统的非谐谱和全局宇称对称性所施加的选择规则允许我们通过施加到SQUID的AC脉冲来激活良好控制的两体量子门。我们表明,我们的建议有相同的模拟时间为任何数量的自旋1相互作用的粒子。该方案可以在最先进的电路QED在超强耦合制度。
2018-02-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Deterministic generation of Greenberger-Horne-Zeilinger entangled states of cat-state qubits in circuit QED
提出了一种利用电路QED产生三个猫态量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态的有效方法。GHZ态是用三个微波腔耦合到一个超导transmon量子阱制备的。由于量子点在工作过程中保持在基态,量子点的能量弛豫和退相引起的退相干被大大抑制。GHZ状态是确定性创建的,因为不涉及测量。数值模拟表明,利用现有的电路QED技术,高保真地产生三个量子比特的GHZ态是可行的。这个提议可以很容易地扩展到创建一个$N$ -cqubit GHZ态($N\geq 3$),其中$N$微波或光学腔耦合到一个自然的或人造的三能级原子。
2019-10-18 quant-ph
Generating entangled photon pairs from a cavity-QED system
我们提出了一个方案的控制产生Einstein-Podosky-Rosen(EPR)纠缠光子对从一个原子耦合到一个高Q光学腔,扩展的原型系统作为确定性的单光子源。一个彻底的理论分析证实了我们的计划所提供的目前可用的实验装置的有前途的操作条件。我们的结果表明腔QED系统是一种有效的纠缠光子源,并揭示了它在量子信息科学中的重要作用。
2007-11-20 quant-ph
A deterministic cavity-QED source of polarization entangled photon pairs
我们提出了两个腔量子电动力学提案,它们具有相同的基本元素,允许通过三能级原子连续耦合到两个呈现偏振简并的单纵模高Q光学谐振器来确定性地产生纠缠光子对。在更快的方案中,三能级原子通过两个截断的拉比振荡产生偏振纠缠光子对,而在绝热方案中,考虑了一个违反直觉的受激拉曼绝热通过过程。虽然比前一个过程慢,但第二种方法在实验参数波动下非常有效和鲁棒,特别有趣的是,几乎对原子衰变完全不敏感。
2006-01-27 quant-ph
Generation of macroscopic entangled cat states in a molecular cavity-QED system
宏观纠缠猫态不仅在量子物理的基础理论研究中具有重要意义,而且在连续变量量子信息处理和量子精密测量等现代量子技术中有着广泛的应用。本文提出了一种在分子腔QED系统中产生宏观纠缠猫态的方案,该系统由一个有机分子(包括电子态和振动态)耦合到一个单模腔场组成.通过同时调制分子振动和腔场的共振频率,可以显著增强分子的振动位移,从而在分子振动模和腔模之间产生宏观纠缠猫态。我们还通过计算联合维格纳函数和纠缠度研究了产生态的量子相干性效应。考虑开放系统中的状态生成,耗散效应被包括在内。我们的结果将为分子腔QED系统的量子物理和量子化学研究铺平道路。
2019-11-09 quant-ph
Efficient generation of entangled photons by cavity QED
在腔量子电动力学(QED)的背景下,提出了一个产生完整纠缠光子集的势方案。该方案包括原子与腔的两次相互作用,第一次作用在双模光学腔中进行,第二次作用在微波腔中进行。在光腔中,原子与腔模共振,而原子与微波腔单模的失谐相互作用受经典场驱动。我们表明,我们的计划进行了更高的效率比以前的计划,并接近目前的技术。
2006-07-14 quant-ph
Robust construction of entangled coherent GHZ and W states in a cavity QED system
利用一个三腔系统,我们提出了一个构造三腔纠缠相干GHZ态和W态的方案。每个腔体中掺杂有半导体量子点。通过该动力学过程,量子点的激子模可以呈现纠缠相干GHZ态和W态.除激子损耗外,主方程方法还表明,当腔中场模的布居数可以忽略时,由于光子损耗引起的退相干对纠缠的破坏被有效地抑制了。
2014-03-20 quant-ph
Generation of a macroscopic entangled coherent state using quantum memories in circuit QED
$W$型纠缠态可以用作量子信道,例如,量子隐形传态、量子密集编码和量子密钥分发。在本工作中,我们提出了一种利用量子存储器在电路QED中产生宏观$W$型纠缠相干态的方法。这里考虑的存储器是氮空位中心系综(NVE),每个位于不同的腔中。该建议不需要最初在相干态而不是基态中制备每个NVE,这将显著降低其实验难度。在大部分工作时间内,每个腔保持真空状态,从而极大地抑制了由腔衰减引起的退相干和不需要的腔间串扰。此外,只需要一个外腔耦合器量子比特。该方法具有较强的通用性,可用于产生分布在不同腔中的原子系综或其他自旋系综的$W$态。
2016-03-12 quant-ph
Preparation of cluster states and W states with superconducting- quantum-interference-device qubits in cavity QED
我们提出了利用超导量子干涉器件(SQUID)量子比特在腔中产生团簇态和W态的方案。我们的方案不需要辅助量子位,并且激发能级在整个方案中仅虚拟耦合,这可以大大降低实验挑战。我们在模型中考虑了腔的衰减,并分析了它对制备纠缠态的不利影响。
2006-08-14 quant-ph
Strong parametric dispersive shifts in a statically decoupled multi-qubit cavity QED system
本文提出在静态解耦的多量子比特腔QED系统中,通过参数驱动共享dc-SQUID实现量子比特与腔相互作用的独立动态调控,并演示了脉冲参数色散读出,为量子信息处理提供了新的可调框架。
2021-03-18 quant-ph
One-Mode Wigner Quasi-probability Distribution Function for Entangled Coherent States Generated by Beam Splitter and Cavity QED
本文利用位移算符和宇称算符构造了两个相干态的叠加态。通过从50-50分束器传输这种叠加,产生了类似ECS的双模量子比特。此外,我们还介绍了在腔QED和分束器中利用原子与光场相互作用制备类量子态ECS的可控方法。我们将证明双模ECS的约化密度矩阵的Wigner函数的峰的距离是纠缠敏感的,可以作为纠缠的证据。为了证实这一结果,我们用并发测度比较了ECS的两体纠缠与Wigner函数峰值的行为。此外,我们调查的退相干效应的维格纳函数,所产生的通过噪声信道传输ECS的。
2016-02-24 quant-ph
Transferring entangled states of photonic cat-state qubits in circuit QED
提出了一种将两个光子猫态量子比特(cqubit)的量子纠缠态从两个微波腔转移到另外两个微波腔的方法。这一方案是用四个微波谐振腔耦合到一个超导磁通量子阱来实现的。由于采用了四个不同频率的谐振腔,腔间串扰显著降低。由于仅使用一个耦合器qut,电路资源被最小化。纠缠转移只需一步操作,因此该方案非常简单。在态转移过程中,耦合器qutrit的第三能级没有被填充,因此从较高能级的退相干被大大抑制。数值模拟结果表明,利用电流电路QED技术实现两个cqubit纠缠态从两个传输线谐振器到另外两个传输线谐振器的高保真传输是可行的.该方案具有普适性,可以在广泛的物理系统中实现同样的任务,例如四个微波或光学腔,它们耦合到一个自然或人工三能级原子。
2020-03-31 quant-ph
Arbitrary rotation and entanglement of flux SQUID qubits
提出了一种新的三能级SQUID量子比特任意旋转的方法,描述了一种新的三能级SQUID量子比特之间相干转移和纠缠态的产生策略。前者是通过探索系统在两个微波脉冲照射下的耦合-非耦合态来实现的,后者是通过将SQUID量子比特放入微波腔中并使用绝热通道方法来实现的。
2003-11-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Preparation of n-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger entangled states in cavity QED: An approach with tolerance to nonidentical qubit-cavity coupling constants
提出了一种利用腔中的三能级量子比特系统和(n-1)个四能级量子比特系统产生$n$ -量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态的方法.该提议不需要相同的量子位-腔耦合常数,因此容忍量子位系统参数不均匀性和量子位在腔中的不精确放置。该提案不需要在整个操作期间调整量子位系统水平间距。此外,它表明,纠缠可以确定性地产生使用这种方法和操作时间是无关的量子比特的数量。目前的建议是相当普遍的,它可以应用于物理系统,如各种类型的超导器件耦合到一个谐振器或原子被困在一个空腔。
2011-05-08 quant-ph
Testing quantum nonlocality for three coupled quantum dots within optical microcavity QED
从理论上研究了腔QED中三个耦合量子点(QD)中的Bell不等式,其中考虑了Forster相互作用和激子-声子相互作用。对于初始纠缠态,贝尔不等式在某些时候成立,在某些时候不成立。结果表明,在时间演化过程中,系统从乘积态到纠缠态,再从纠缠态到乘积态。
2012-01-07 quant-ph
Two-Mode Squeezed States and Entangled States of Two Mechanical Resonators
我们研究了一个由一个直流SQUID组成的器件,它的两个部分的环路作为两个机械谐振器。该器件可以模拟量子光学中的参量下转换过程。我们证明了两个过阻尼机械谐振器可以产生双模压缩态,其中两个机械谐振器的阻尼常数大于dc-SQUID和两个机械谐振器之间的耦合强度。因此,我们表明可以产生这两个机械谐振器的纠缠态。
2007-06-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering Entangled Schrodinger Cat States of Separated Cavity Modes in Cavity-QED
本研究提出双腔非共振相互作用方案,通过依次送入三个原子并结合条件测量,生成八种纠缠薛定谔猫态,明确了纠缠调控参数区间,并验证了腔态Wigner函数的类罗盘态干涉特性。
2024-03-07 quant-ph
Understanding entangled spins in QED
通过计算散射相移,研究了两个纠缠自旋被电子修饰后的稳定性。电子间的相互作用用完全相对论QED解释,屏蔽效应用德拜指数形式$e^{-αr}$唯象描述。我们的结果表明,如果(Einstein-Podolsky-Rosen-)EPR型态在QED相互作用下保持稳定,那么空间波函数必须是宇称相关的。自旋单重态$s=0$和沿Z轴的极化态$\frac 1{\sqrt{2}}(\mid +-> -\mid -+>)$产生两种不同的相移\QTR{bf}{.}有趣的是,自旋单重态对中的电子之间的相互作用被发现是吸引的。当我们从超导体中提取纠缠自旋时,这种吸引力可能非常有用。还讨论了过滤纠缠自旋的机制。
2006-10-08 cond-mat.str-el quant-ph
Transferring quantum entangled states between multiple single-photon-state qubits and coherent-state qubits in circuit QED
提出了一种将n个单光子态(SPS)量子比特的最大纠缠态或部分纠缠态转移到n个相干态(CS)量子比特上的方法,该方法采用2n个微波腔耦合到超导通量量子比特上. SPS量子比特的两个逻辑态在这里由真空态和腔的单光子态表示,而CS量子比特的两个逻辑态用腔的两个相干态编码。由于只使用一个超导量子阱作为耦合器,电路结构大大简化。状态转移的操作时间并不随量子位数的增加而增加。当系统的耗散可以忽略时,由于不需要测量,量子态可以以确定性的方式转移。此外,在整个操作过程中,耦合器qutrit的较高能量的中间能级不被激发,因此来自qutrit的退相干被极大地抑制。作为一个具体的例子,我们数值证明,高保真传输的两个SPS量子比特到两个CS量子比特的贝尔状态是可以实现的,在当今的电路QED技术。最后,值得注意的是,当耗散可以忽略时,可以通过执行逆操作将n个CS量子比特的纠缠态转移回n个SPS量子比特。这个方案是相当普遍的,并且可以通过使用天然或人造原子来耦合2n个微波或光学腔来完成相同的任务。
2021-07-09 quant-ph
Scheme for preparation of W state via cavity QED
本文提出了一种利用腔QED产生多腔最大纠缠W态的物理方案。该方案所需的所有操作都是对相互作用时间进行一次调制。
2003-07-24 quant-ph
Multipartite entangled states in coupled quantum dots and cavity-QED
我们研究了微腔中N个量子点系统中多体纠缠态的产生,并通过三种不同的纠缠描述来检验真正多体纠缠的出现.在动力学演化的某些时刻,通过分别将腔场初始制备为相干态的叠加态或具有一个光子的Fock态,可以产生多体纠缠相干激子态或多量子比特$W$态。最后,我们研究了环境对多体纠缠产生的影响,发现纠缠的衰减速率与激子的数目成正比。
2002-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generating entangled states from coherent states in circuit-QED
提出一种两步协议,利用超导 $Λ$ 型 qutrit 在色散区与微波谐振腔耦合的有效哈密顿量,通过激发数依赖的 Stark 频移和定制微波驱动,从相干态生成 Bell 态和 NOON 态等任意二分纠缠态,并验证了其鲁棒性与可扩展性。
2023-04-10 quant-ph
Quantum repeater protocol using an arrangement of QED-optomechanical hybrid systems
在本文中,我们考虑量子中继协议分配纠缠两个遥远的三能级原子。在该协议中,我们在两个目标原子之间插入六个原子,使得所考虑的八个原子被标记为1; 2;…8,而只有每两个相邻的原子(i; i + 1),其中i = 1; 3; 5; 7纠缠。最初,可分离的原子对态(1,4)和(5,8)通过分别在两个光机械腔中进行原子(2,3)和(6,7)之间的相互作用而变得纠缠。然后,通过在光腔量子电动力学(QED)方法中进行原子(4,5)之间的适当相互作用,最终使目标原子(1,8)纠缠。在整个研究过程中,机械频率和光机耦合强度的场模式上产生的纠缠和相关的成功概率的影响进行了评估。结果表明,随着机械频率的增加,纠缠产生的时间周期增大。此外,在大多数情况下,通过降低光机械耦合强度,原子(1,8)的最大成功概率增加。
2021-05-28 quant-ph
Strong-driving-assisted multipartite entanglement in cavity QED
提出了一种通过考虑高品质因数腔中N个二能级原子与强经典驱动场的相互作用产生多体纠缠的方法。结果表明,通过合理选择腔失谐量和相干场失谐量,真空拉比耦合产生了大量重要的多体纠缠态。甚至有可能产生涉及不同腔模式的纠缠态。参数的调整还允许我们从Jaynes-Cummings相互作用切换到反Jaynes-Cummings相互作用。
2002-12-10 quant-ph
Generate tensor network state by sequential single-photon scattering in waveguide QED systems
我们提出了一个在波导QED系统中通过光子的顺序散射产生光子张量网络态的方案。我们发现,顺序散射可以将一系列未纠缠的光子转换成任何类型的矩阵乘积态。我们还证明了通过光子再散射产生任意网络表示的投影纠缠对态的可能性。
2017-11-07 quant-ph
A cavity-QED scheme for Heisenberg-limited interferometry
我们提出了一个拉姆齐干涉实验,使用纠缠态的N个原子达到海森堡极限的原子相移的估计,如果原子数奇偶校验是完美的确定。在更现实的情况下,由于原子源的统计涨落和有限的探测效率,宇称是未知的。然后我们达到大约一半的海森堡极限。该方案涉及一个圆形里德伯原子的系综,它与两个初始空的微波腔连续色散相互作用。该方案不需要非常高的Q值腔。利用现有技术的装置可以实现具有大约十个纠缠里德伯原子的实验实现。
2006-02-01 quant-ph
Efficient preparation of entangled states in cavity QED with Grover's algorithm
该研究提出利用Grover算法的放大机制,通过光子在光学腔上散射的相移实现条件符号变化,仅需少量光子散射事件即可确定性制备原子系综的多种纠缠态,无需单独寻址原子。
2025-08-21 physics.atom-ph quant-ph
Quantum repeater based on cavity-QED evolutions and coherent light
在腔QED的框架下,我们提出了一个利用相干光和耦合到光学腔的原子链的量子中继器方案。与传统的中继器方案相比,我们避免了使用两个量子比特的量子逻辑门,只利用腔QED的演变。在我们以前的论文[D. Gonta和P. van Loock:A 88,052308(2013)],我们已经提出了一种量子中继器,其中使用输入相干光的受控位移来分布两个相邻中继器节点之间的纠缠,而使用辅助(四分)纠缠态来纯化所产生的低保真度纠缠对。本文利用一系列受控的输入相干光相移和位移实现了纠缠分配。与以前的基于相干态的两量子比特纠缠分配方案相比,本方案仅依赖于简单的区分两个符号相反的相干态,这可以通过分束器和两个开关检测器以量子力学最佳方式执行。纠缠纯化利用一个方案,避免使用辅助纠缠资源。我们的中继方案具有合理的重复率和中继速率,为长距离量子通信提供了一个有吸引力的平台。
2016-09-13 quant-ph
Entanglement distillation for atomic states via cavity QED
本文提出了一种利用原子碰撞在远离共振腔中实现非最大纠缠原子纯态的腔QED浓缩的物理方案。该方案最大的优点是在蒸馏过程中没有腔模的激发。因此对型腔的质量要求大大放宽。
2003-07-24 quant-ph
Multi-qubit Quantum Rabi Model and Multi-partite Entangled States in a Circuit QED System
多量子比特量子Rabi模型是描述光与物质相互作用的基本模型,在各种物理系统中起着重要的作用。本文提出了一种在电路量子电动力学系统中模拟多量子比特量子拉比模型的理论方法。通过外加横向和纵向驱动场,导出了描述多比特量子Rabi模型的有效哈密顿量。共振器的有效频率和量子比特的有效分裂取决于外部驱动场。通过调节驱动场的频率和振幅,可以达到更强的耦合区。数值模拟表明,我们的建议在很宽的参数空间工作。此外,我们的方案可以用来产生两个量子比特的门,薛定谔态,和多量子比特的GHZ态。薛定谔猫态的最大位移可以通过增加量子位数和相对耦合强度来增强。值得一提的是,我们可以在系统耗散的情况下获得高保真的薛定谔猫态和多量子比特GHZ态。这一结果为研究远强耦合区的强耦合区提供了一条新的途径。
2019-02-26 quant-ph
Tunable-Cavity QED with Phase Qubits
我们描述了一个可调腔QED架构与射频SQUID相位量子比特电感耦合到一个单模谐振腔,具有可调频率,允许微波读出隧道和色散测量的量子比特。色散测量是一个三能级模型,强烈依赖于量子比特的非谐性,量子比特腔耦合和失谐。可调谐腔频率提供了一种强烈改变量子位-腔失谐和耦合强度的方式,这可以减少Purcell损耗、腔诱导的量子位失相以及具有多个量子位的系统的剩余总线耦合。与我们的量子位腔系统,我们表明,动态控制腔频率,使人们能够避免Purcell损失在相干量子位演化和优化状态读出量子位测量过程中。发现最大量子位衰减时间$T_1$ = 1.5 $μ$ s受到来自类似于平面transmon量子位的设计几何形状的表面介电损耗的限制。
2014-08-08 quant-ph
Unconditional preparation of entanglement between atoms in cascaded optical cavities
我们提出了一个方案,使囚禁在不同高精细度光腔中的原子的内部态无条件纠缠。该方案在级联腔QED中使用量子库工程技术,并在腔之间产生理想(无损)耦合的纠缠纯态。高纠缠态也被证明是可能的实现腔QED参数和非理想耦合。
2003-07-08 quant-ph
Partial teleportation of entangled atomic states
本文提出了一种部分隐形传送纠缠原子态的方案。我们的方案可以实现使用只有四个二能级原子与一个单一的腔QED共振或非共振相互作用。通过唯象算符方法估计了部分隐形传态过程中的损耗。
2009-02-22 quant-ph
Generation of photonic tensor network states with Circuit QED
我们提出了一个电路QED平台和协议来确定性地产生微波光子张量网络态。我们首先证明了用微波腔作为辅助腔,用transmon量子比特作为发射极是一个很好的产生光子矩阵乘积态的平台。辅助腔结合了一个大的可控希尔伯特空间与长的相干时间,我们预测转化为大量的纠缠光子和具有高键维的状态。超越这种范式,我们然后考虑这个平台的自然推广,其中几个腔量子比特对耦合形成一个链。由此产生的光子态以二维纠缠结构为特征,并且可以被解释为$\textit{radial plaquette}$投影纠缠对态[Wei,Malz和Cirac,Phys.Rev.Lett. 128,010607(2022)],其包括许多范例状态,诸如广泛类别的等距张量网络状态、图形状态和弦网络状态。
2022-02-28 quant-ph
One-step implementation of a hybrid Fredkin gate with quantum memories and single superconducting qubit in circuit QED and its applications
在最近的一次实验中[R。B. Patel等人,Science Advances 2,e1501531(2016)],3-qubit量子Fredkin(即,控制SWAP)门的演示,通过使用线性光学。利用超导量子线路中的色散相互作用,提出了一种简单的实验方案,以超导磁通量子位为控制量子位,以两个分离的量子存储器为目标量子位,实现混合Fredkin门.本文所研究的量子存储器是用超导共面波导谐振器或氮空位中心系综制备的。特别是,它示出,该Fredkin门可以实现使用一个单步操作,更重要的是,每个目标qudit可以在任意状态与任意自由度。此外,该实验方案在量子计算和量子信息处理中具有潜在的应用价值,如产生两个存储器的任意纠缠态(离散变量态或连续变量态),测量两个存储器的保真度和纠缠度等.利用电路QED技术,数值模拟证明了双记忆NOON态、纠缠相干态和纠缠猫态的有效合成。
2018-02-28 quant-ph