New experimental test of Bell inequalities by the use of a non-maximally entangled photon state
我们报告的第一个实现的测试贝尔不等式使用非最大纠缠态。它是基于在两个不同的非线性晶体中产生的I型参量下转换的叠加由同一激光泵浦，但具有不同的偏振。我们讨论了这种配置的优点和可能的发展。
2000-03-03 hep-ex physics.optics quant-ph
Fast parametric two-qubit gate for highly detuned fixed-frequency superconducting qubits using a double-transmon coupler
已经报道了高性能的双量子比特门，其具有通过单transmon耦合器（STC）耦合的超导量子比特。它们中的大多数是针对具有小失谐的量子位实现的，因为通过STC减少高度失谐的量子位的残余$ZZ$耦合是具有挑战性的。然而，就频率拥挤和串扰而言，高度失谐的量子比特是期望的。在这里，我们数值演示了一个高性能的参数门高度失谐的固定频率量子比特使用最近提出的可调谐耦合器称为双transmon耦合器（DTC）。应用交流磁通脉冲，我们可以实现最大纠缠通用门（$\sqrt{\rm iSWAP}$），平均保真度超过99.99 $\%$和约24 ns的短门时间。对于轻微失谐的可调谐量子比特，这种速度与基于共振的门相当。此外，交替使用直流磁通脉冲，我们可以实现另一种称为CZ门的纠缠门，其平均保真度超过99.99 $\%$，门时间约为18 ns。考虑到其灵活性和可行的设置，我们可以预期DTC将有助于在不久的将来实现高性能的量子计算机。
2023-01-20 cond-mat.supr-con physics.app-ph quant-ph
Engineering of maximally entangled orbital angular momentum states via path identity
Helmholtz-Institut Jena（亥姆霍兹耶拿研究所）
针对基于轨道角动量的路径身份纠缠缺乏态分布工程化设计研究的空白，结合泵浦光空间工程与路径身份方法确定最大纠缠态最优维度，揭示高维目标态保真度限制并证明两类双光子纠缠态等价，助力高维最大纠缠态优化制备。
2025-11-14 quant-ph
Silicon-on-insulator integrated source of polarization-entangled photons
我们报道了在绝缘体上硅线波导中利用自发四波混频产生通信波长的偏振纠缠光子的实验。关键部件是一个2D耦合器，它将路径纠缠转换为器件输出端的偏振纠缠。利用量子态层析技术，我们发现产生的态与纯的非最大纠缠态具有88%的保真度。所产生的状态违反CHSH贝尔不等式S=2.37 \pm 0.19。
2013-05-29 quant-ph
Squeezed vacuum reservoir effect for entanglement decay in nonlinear quantum scissors system
讨论了在最大纠缠态（类贝尔态）中制备的两个非线性振子受外相干场激发的耦合系统。我们发现，由于耦合器与外部宽带压缩真空浴系统的相互作用，纠缠衰减动力学可以显着影响。除了纠缠的突然死亡和再生现象外，还可以观察到总退纠缠时间τD的缩短（或延长），这取决于压缩参数。此外，再生纠缠的情况下，它的例子表明，通过改变这些参数的值的最大值的负3 \otimes 2系统讨论可以定制。
2010-09-06 physics.optics quant-ph
Generation of modal and path-entangled photons using a domain-engineered integrated optical waveguide device
集成光学器件有望在量子信息科学技术领域发挥重要作用。在本文中，我们提出了一个方案，用于产生非简并，共极化，模式，和路径纠缠光子使用定向耦合器和非对称Y耦合器的几何形状中的0型相位匹配域工程锂酸盐（LN）波导。LN中的非线性度是以这样的方式定制的，即同时服从两个不同的自发参量下转换过程的准相位匹配条件，从而在输出端产生模式和路径纠缠态。假设各种参数的典型值，我们表明，通过数值模拟，几乎最大的纠缠态是可以实现在很宽的范围内的波导参数。对于简并的情况，该方案给出了N = 2的NOON态。产生的纠缠光子对在量子信息方案和量子精密测量中具有潜在的应用。通过适当的域工程和器件设计，该思想可以进一步扩展到产生超纠缠态和双光子多路纠缠态，这可能在量子计算协议中有进一步的应用。
2011-06-29 quant-ph
Kicked nonlinear quantum scissors and entanglement generation
本文考虑一个由两个连续线性相互作用相互耦合的Kerr振子组成的非线性耦合器，该耦合器由一系列超短脉冲激励。我们证明了该系统的行为是非线性量子剪刀。它以这样的方式演化，它可以被视为量子比特-量子比特系统。我们推导出系统演化中所涉及的状态的概率的解析公式，并表明它们不同于文献中已经讨论过的那些，并且对应于连续激发模型。此外，对于本文所讨论的模型，可以高效率地产生最大纠缠Bell态。
2014-04-07 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
Supermode-based second harmonic generation in a nonlinear interferometer
我们展示了基于超模的二次谐波产生在一个集成的非线性干涉仪制成的线性和非线性定向耦合器。我们使用全光纤泵浦整形器来演示对称或反对称基模泵浦的二次谐波产生。泵浦模式的选择以及特定SHG光谱轮廓的选择通过基波波长的选择和稳健的相位设置方案来实现。我们使用两种方法：后选择或主动设置泵浦模式。这种模式相位匹配为耦合非线性光子电路的经典和量子应用铺平了道路，其中多模激发、编码和检测是用于复用和按比例放大光处理的途径。
2021-11-27 physics.optics quant-ph
Construction of a qudit using Schrodinger cat states and generation of hybrid entanglement between a discrete-variable qudit and a continuous-variable qudit
我们表明，一个连续变量（CV）qudit可以构造使用准正交猫态的玻色子模式，当在每个猫状态的相位编码是适当的选择。利用构造的CV量子点和Fock态编码的离散变量量子点，提出了一种利用两个微波腔耦合超导磁通量子点来产生CV量子点和离散变量量子点混合最大纠缠态的方法.这个建议依赖于一个腔的Fock态的叠加的初始准备和另一个腔的猫态的初始准备。在准备好每个腔的初始状态之后，该提议仅需要两个基本操作，即，第一操作采用两个腔与Qutrit的色散耦合，而第二操作仅使用一个腔与Qutrit的色散耦合。纠缠态的产生是确定性的，并且操作时间随着每个量子点尺寸的增加而减少。此外，在整个操作期间，耦合器quutrit保持在基态，因此从quutrit的退相干显著减小。作为一个例子，我们进一步讨论了利用电路QED方法制备DV夸克态和CV夸克态混合最大纠缠态的实验可行性。该方案具有普遍性，可以通过两个微波或光学腔耦合到一个自然或人工三能级原子来实现同样的任务。
2022-08-28 quant-ph
A novel single-crystal & single-pass source for polarisation- and colour-entangled photon pairs
我们证明了一种新的偏振和颜色纠缠光子对的产生机制。在我们的方法中，我们定制的相位匹配的周期性极化的KTP晶体，使两个下变频过程同时发生。依靠这种效应，我们的源发出纠缠的二分光子态，从一个单一的，单向泵浦晶体均匀极化周期内在出现。与现有的光子纠缠源相比，它具有最大的紧凑性和发光性，这使得我们的源是独一无二的，因此在量子信息实验中具有很高的实际意义。
2017-08-22 physics.optics 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
Multi-mode quantum correlation generated from an unbalanced SU(1,1) interferometer using ultra-short laser pulses as pump
本文理论研究了超短脉冲泵浦的非平衡SU(1,1)干涉仪产生的多模量子关联，解析推导了协方差矩阵，发现给定模式与5个其他模式最大关联，并比较了两种相干合并方案，为量子信息技术提供理论描述。
2023-09-05 quant-ph
An entangled two photon source using biexciton emission of an asymmetric quantum dot in a cavity
提出了一种利用量子点中电泵浦双激子辐射衰变产生纠缠光子对的半导体方案。对称点产生偏振纠缠，但实验实现的非对称点产生偏振和频率纠缠的光子。在这项工作中，我们调查的可能性擦除的“哪条路径”的信息中包含的光子的频率产生的非对称量子点，恢复偏振纠缠光子。本文研究了在简并腔模对接近于非简并激子跃迁频率的泄漏光腔中，具有非简并中间激子态的双激子。采用开放量子系统方法计算了双光子态在脱离腔后的偏振纠缠度，并通过双光子干涉条纹的可见度来测量。我们明确地将双光子可见性与Bell不等式违反的程度联系起来，导出了一个将观察到Bell不等式违反的阈值。我们的结果表明，一个理想的腔将产生最大的偏振纠缠光子对，甚至一个非理想的腔将产生部分纠缠光子对能够违反贝尔不等式。
2002-11-29 cond-mat quant-ph
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity I: Nonequilibrium Phase Diagram and Periodically Modulated Superradiance
研究了拉曼激光非相干泵浦下耦合到坏腔中的两个原子系综（或等价的原子钟）的动力学行为。我们的主要结果是在两个参数-时钟和再泵浦速率之间的失谐的实验装置的非平衡相图。有三个主要阶段-平凡的稳态（阶段I），其中所有原子被最大限度地泵浦，对应于单色超辐射的非平凡稳态（阶段II）和调幅超辐射（阶段III）。相I和II是平均场动力学的不动点，而在大多数相III稳定吸引子是极限环。运动方程具有轴对称性和关于两个时钟互换的$\mathbb{Z}_{2}$对称性。这些对称性中的一个或两个在不同的阶段自发地被打破。平凡的稳态通过超临界Hopf分支导致$\mathbb{Z}_{2}$对称极限环而失去稳定性。非平凡的稳态通过一个亚临界的Hopf分岔负责共存的单色和调幅超辐射。利用Floquet分析，我们证明了$\mathbb{Z}_{2}$ -对称极限环最终会变得不稳定，并通过超临界分叉产生两个$\mathbb{Z}_{2}$ -非对称极限环.上述吸引子中的每一个在从腔辐射的光的功率谱中具有其自己的独特指纹。特别是，第三阶段的极限环会发出频率梳-一系列等距的峰值，其中频率梳的对称性反映了潜在极限环的对称性。对于典型的实验参数，峰之间的间距是几个数量级小于单色超辐射频率，使激光频率高度可调。
2019-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
