Conditional quantum state engineering at beam splitter arrays
研究了利用交替相干位移和光子叠加从真空中产生任意单模量子态以及测量信号与任意选择的量子态的重叠。关于实现，考虑了使用条件测量的在分束器阵列处的行进光场的量子态的变换。允许任意的量子态的输入参考模式和输出参考模式上的测量进行，设置内的两端口非幺正变换的概念进行了描述，并推导出整体的非幺正变换算子。它示出的是一个产品的运营商，其中每个运营商被分配到一个分束器，并可以表示在一个S-有序的运营商产品，与S被确定的分束器的透射率或反射率。作为一个例子，我们讨论了类薛定谔猫态的产生和重叠测量。
1999-05-25 quant-ph
Engineering sub-Poisson light in a simple mirror and beam splitter system
真空涨落是电场的固有性质，可以通过零差检测来测量。此外，电场强度起伏也与真空度起伏有关。利用惰性非线性相互作用控制真空涨落可以获得压缩真空和亚泊松光。基于1994年提出的通过在分束器的闲置部分插入反射镜来压缩真空的方法，我们提出了真空场和光场的模式匹配方法。通过在分束器未使用的部分上插入反射镜，也可以减少光强度波动。为了获得作为反射镜和检测器之间的距离的函数的亚泊松光，需要具有比波长更薄的有源层的检测器。
2023-01-04 quant-ph
Engineering Schrödinger cat states with a photonic even-parity detector
当两个相等的光子数态在平衡分束器上组合时，分束器的两个输出端口仅包含偶数个光子。考虑这种干涉现象的时间反演：在分束器的输出端口处的一对光子数分辨检测器都检测到相同数量的光子的概率取决于分束器的输入状态和仅包含偶数光子数的状态之间的重叠。在这里，我们建议使用这种偶宇称检测工程量子态只包含偶数光子数项。作为一个例子，我们证明了制备两个相干态的叠加具有相反的振幅，即两个组件薛定谔猫态的能力。我们的方案可以以近乎完美的保真度制备任意大小的猫态。此外，我们研究工程更复杂的偶宇称状态，如四分量猫状态迭代应用我们的偶宇称检测器。
2020-02-27 quant-ph
Reliable source of conditional non-Gaussian states from single-mode thermal fields
我们从理论上和实验上解决了通过条件测量从经典高斯态产生脉冲非高斯态的问题。该装置依赖于一个分束器和一对线性光电探测器，能够在两个输出中分辨多达数十个光子。我们显示的可靠性的设置和良好的协议与理论的单模热场进入分束器，并提出了一个彻底的表征的光子统计的条件状态。
2010-03-30 quant-ph
Beam Splitter Entangler for Light Fields
提出了一种利用分束器和单光子探测器制备各种纠缠态的实验可行方案。两个光场入射到两个分束器上，分别被分成强、弱两个输出模式。对两个弱输出模式的条件联合测量可能导致两个强输出模式之间的纠缠。基于并发度讨论了最大纠缠的条件。还检查了几个具体的例子。
2003-06-04 quant-ph
Algorithm of quantum engineering of large-amplitude high-fidelity cat states in setup with k beam splitters and with inefficient photon number resolving detection
提出了一种利用单模压缩真空态（SMSV）实现大振幅>5高保真度>0.99偶/奇薛定谔猫态（SCS）的量子工程算法.具有任意透射率和反射率系数的k个分束器（BS）的集合顺序地彼此跟随充当中心，其将多光子状态重定向到由光子数分辨（PNR）探测器同时测量的测量模式。我们表明，多光子状态分裂保证显着增加的猫状态发生器的成功概率相比，其实施在一个单一的PNR探测器版本，并对理想的PNR探测器的要求较低。我们证明了输出SCS的保真度和它的成功概率是相互冲突的（这是可以量化的），在一个方案中与无效的PNR探测器，特别是当减去大（比如说，100）数量的光子，即，将保真度增加到完美值导致成功概率的急剧下降。通常，在具有两个BS的设置中从初始SMSV减去多达20个光子的策略对于在具有两个低效PNR检测器的幅度<3的SCS的发生器的输出处实现足够高的保真度和成功概率值是可接受的。
2022-12-17 quant-ph
Conditional implementation of asymmetrical universal quantum cloning machine
我们提出了两个可行的实验实现的最佳非对称1->2量子克隆的一个偏振态的光子。这两种实现都是基于最近的条件对称量子克隆实验的部分和最佳逆转。恢复过程仅通过对来自克隆和辅助的一个进行本地测量，然后对另一个克隆进行本地操作来执行。局部测量仅由单个不平衡分束器组成，在一个输出中跟随单个光子检测器，并且克隆中的不对称性由分束器的反射率控制。
2004-01-08 quant-ph
Bias-preserving cat-cat CNOT gate via vacuum-conditional beam-splitter
Amazon Center for Quantum Computing（亚马逊量子计算中心）；Institute for Quantum Information and Matter, California Institute of Technology（加州理工学院量子信息与物质研究所）；Thomas J. Watson, Sr., Laboratory of Applied Physics, California Institute of Technology（加州理工学院托马斯·J·沃森Sr.应用物理实验室）；NVIDIA Corporation（英伟达公司）
研究猫量子比特逻辑操作中噪声偏差难维持问题，提出通过真空条件分束器实现保偏猫猫 CNOT 门的相干方案，仅依赖酉操作，能避免现有方案非理想性，有望在特定条件下实现兆量子比特 regime 的逻辑存储。
2026-08-05 quant-ph
Engineering of topological state transfer and topological beam splitter in an even-size Su-Schrieffer-Heeger chain
通常具有偶数格点的Su-Schrieffer-Heeger模型具有两个简并的零能模。零能模的简并性导致拓扑左边缘态和拓扑右边缘态的混合，这使得通过拓扑边缘通道实现态转移变得困难。受Rice-Male拓扑抽运的启发，我们发现交错周期次近邻跳跃也能分离初始混合边态，保证了拓扑左右边态之间的状态转移.值得注意的是，我们通过同时引入交错的周期性在位势和仅在奇数位点上添加的周期性次近邻跳跃，构建了一个独特的拓扑状态转移通道，发现最初在最后一个位点准备的状态可以以相同的概率分布转移到前两个位点。这种特殊的拓扑态转移通道有望实现拓扑分束器，其作用是使一个位置的初始光子以相同的概率出现在两个不同的位置。进一步，我们论证了基于电路量子电动力学晶格实现拓扑分束器的可行性。该方案为实现拓扑量子信息处理开辟了一条新的途径，为新型量子光学器件的工程化提供了一条新的途径。
2020-07-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conditional generation of N-photon entangled states of light
提出了一种有条件产生双模N光子路径纠缠态的方案。这些状态可以在量子光刻中找到应用，并且它们可以用于提高干涉测量的灵敏度。我们的方法只需要单光子源，线性光学（分束器和移相器），和单光子灵敏度的光电探测器。
2001-10-24 quant-ph
Squeezing in conditional measurement setup with coherent input
本文研究相干态与数态经分束器和光子探测的条件测量装置，通过将输出态表示为位移qudit并优化参数，证明可在较低数态输入下达到最大压缩，并分析了光源非纯性和探测器低效的影响。
2024-12-26 quant-ph
Conditional generation of arbitrary single-mode quantum states of light by repeated photon subtractions
提出了一种在单模行波光场中有条件地产生任意有限叠加（压缩）Fock态的方案。建议的设置只需要一个压缩态源，分束器，强相干光束，和单光子灵敏度的光电探测器。该方法不需要具有高效率的光电探测器，也不需要具有单光子分辨率。
2005-03-11 quant-ph
Photon Frequency Mode Matching using Acousto-Optic Frequency Beam Splitters
创建不同的固态单光子源是一项困难的工程任务，尽管如此，这些固态单光子源以相同的频率发射光子。量子点也很难产生纠缠的光子对。本着量子工程的精神，我们提出了一种简单的光学电路，在适当的情况下，可以使频率可区分的光子频率不可区分。我们的电路可以为这两个问题提供下游解决方案，为物理机制之间允许的频率失配打开一个大窗口。使用的唯一组件是光谱分析仪/棱镜和声光调制器。我们还注意到，声光调制器可以用来获得Hong-Ou-Mandel双光子干涉效应从不同的源产生的频率可区分的光子。
2005-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum beam splitter for orbital angular momentum of light: quantum correlation by four-wave mixing operated in a nonamplifying regime
基于双$Λ$方案的碱金属热蒸气非简并四波混频过程在量子态工程、量子成像和量子精密测量等方面有着广泛的应用。在这封信中，我们研究了在热铯蒸气中基于四波混频过程产生具有非零轨道角动量（OAM）的量子关联孪生光束。在四波混频过程中，放大后的探测光束和新产生的共轭光束分别与种子光束具有相同和相反的拓扑电荷。我们还探讨了四波混频过程中操作的非放大制度，量子关联孪生光束携带OAM仍然可以产生。在这种情况下，FWM过程扮演着光的OAM的量子分束器的角色，也就是说，一种可以将携带OAM的相干光束分成携带OAM的量子相关孪生光束的设备。更一般地说，我们的装置可以用作图像的量子分束器。
2019-04-12 quant-ph
Conditionally generating a mesoscopic superposition of N00N states
研究了在50/50分束器上用少光子压缩真空态和相干态叠加产生N_（00）N态的叠加态。假设当前技术可行的参数导致具有几十个平均光子数的输出状态。我们发现，即使在存在相当大的损失，产生的量子态违反当地的现实。光的介观量子态的强量子关联的出现对于耦合光和物质量子系统特别有益。
2016-07-05 quant-ph
Optical qubit using linear elements
提出了一种利用线性元件（分束器和移相器）和雪崩光电探测器实现真空态和单光子态光学叠加的条件方案。
2000-09-22 quant-ph
Efficient Qubit Simulation of Hybrid Oscillator-Qubit Quantum Computation
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文提出了一种高效模拟混合振子-量子比特量子计算的方法，通过位置编码实现多项式复杂度的量子比特门操作，显著提升了计算效率。
2026-03-10 quant-ph
Continuous-variable teleportation improvement by photon subtraction via conditional measurement
我们证明了最近提出的连续变量隐形传态方案[SL Braunstein和H.J.Kimble，Phys.Rev.Lett. 80，869（1998）]可以通过在由发送者和接收者共享的纠缠态的制备中的条件测量来改进。有条件测量从原始纠缠双模压缩真空中减去光子，通过将每个模式传输通过低反射率分束器并对反射光束进行联合光子数测量。通过这种方式，共享态的纠缠度增加，传送态的保真度也增加。
1999-07-13 quant-ph
Generation of entangled states of two traveling modes for fixed number of photon
提出了一种利用分束器变换和条件零光子计数器在固定光子数下产生两个行波模之间纠缠态的方案。
2001-10-26 quant-ph
Conditional Pulse Nulling Receiver for Multi-pulse PPM and Binary Quantum Coding Signals
Dolinar提出了一种条件脉冲调零（CPN）接收机，用于识别脉冲位置调制（PPM）信号.使用分束器和开关光子检测器的接收器可以优于PPM信号的标准量子限制（SQL）。本文将该接收机应用于多脉冲PPM（MPPM）和二进制量子编码信号，并采用动态规划算法优化控制策略。采用MPPM信号提高了带宽利用率，采用二进制量子编码使通信具有纠错能力。数值仿真结果表明，优化后的CPN接收机在MPPM和二进制量子编码信号下的性能都优于SQL。
2016-01-26 quant-ph
Quantum-optical catalysis: generating "Schroedinger kittens" by means of linear optics
我们报道了相干叠加态的制备和表征，|0> + alpha| 1>通过分束器上的条件测量来测量电磁场。如果相干态和单光子Fock态同时存在，|1>存在于两个输入端口中，并且在另一个分束器输出中记录单个光子。因此，单光子扮演了“催化剂”的角色：它明确地存在于相互作用的输入和输出通道中，但有助于产生非经典光态。
2002-03-01 quant-ph
Universal interference-based construction of Gaussian operations in hybrid quantum systems
分束器操作是处理以玻色子模式编码的量子信息的不可或缺的资源。然而，在混合量子系统中，由于各种实验缺陷，在两个不同的玻色子模式之间实现可靠的分束器可能具有挑战性。在没有分束器的情况下，实现玻色子模式之间的任意高斯运算可能变得非常重要甚至不可行。在这项工作中，我们开发了新的基于干涉的协议工程高斯操作在多模混合玻色子系统，而不需要分束器。具体来说，对于一个给定的通用多模高斯幺正耦合器，我们证明了一个通用的方案，用于构建所需的玻色子模式的子集上的高斯操作，只需要多次使用给定的耦合器与单模高斯幺正交织。我们的研究结果提供了有效的建设操作至关重要的量子信息科学，并来自玻色子系统的基本物理性质。因此，除了某些边缘情况外，所提出的方案广泛适用于现有的平台和车钩。我们引入了一个系统的方法来识别和治疗这些边缘的情况下，利用一种新的固有不变的结构与我们的干扰为基础的建设。
2021-12-15 quant-ph
Conditional quantum state engineering in repeated 2-photon down conversion
在条件测量下研究了三模相互作用在各自参数近似下实现的U（1，1）和U（2）变换，导出了相应的非幺正变换算子。作为应用，讨论了利用光反馈环制备单模量子态的方法，重点讨论了Fock态的制备。对于该示例，还考虑了非完美检测和反馈的影响。
2000-07-17 quant-ph
Conditional quantum-state engineering using ancillary squeezed-vacuum states
我们研究了一种利用分束器、零差探测和压缩真空作为辅助态来有条件地设计量子态的光学方案。该方案在产生非高斯量子态，如压缩单光子和相干态叠加（SCS）方面是有效的。我们表明，SCS定义明确的奇偶性和高保真度可以产生从Fock态的$n\leq4$，并推测，这可以推广到任意的$n$ Fock状态。我们描述了我们的实验演示这个计划使用相干输入状态和测量实验的一致性，只有使用量子资源才能实现。
2006-09-26 quant-ph
Feasible quantum engineering of quantum multiphoton superpositions
我们研究了一个实验装置，实现了一个家庭的量子非高斯滤波器。滤波器可以应用于任意的双模输入状态。我们假设现实的光电检测在过滤过程中，并探讨两种不同的模式的低效检测：一个小反射率的分束器位于一个完美的检测器和Weierstrass变换应用到未扰动的测量结果的前面。我们明确地给出了一个算子，它描述了在现实的实验条件下的过滤器的相干作用。滤波后的态可以应用于量子精密测量、量子通信和其他量子任务。
2014-09-03 quant-ph
Engineering $\mathrm{SU}(1,1) \otimes \mathrm{SU}(1,1)$ vibrational states
我们提出了一个在二维离子阱中利用红、蓝第二边带分辨驱动两个正交振动模制备振动$\mathrm{SU(1,1)} \otimes \mathrm{SU(1,1)}$态的理想方案。对称驱动和非对称驱动提供了实现振动模式量子态工程的两种机制。在第一种情况下，我们证明了时间演化合成了所谓的$\mathrm{SU}(1,1)$ Perelomov相干态，即可分离压缩态及其叠加态。另一种机制允许工程化无损50/50 $\mathrm{SU}(2)$分束器状态，其为纠缠态。这些理想动力学是可逆的，因此，我们的方案产生的非经典和纠缠态可能被用作干涉测量的资源。
2019-02-25 quant-ph
Quantum State Engineering with Continuous-Variable Post-Selection
我们提出了一个方案，有条件地工程的光量子系统，通过连续变量测量。该方案从单光子和双光子Fock态分别得到高保真压缩单光子和相干态的叠加。利用分束器实现了输入Fock态与辅助压缩真空态的相互作用。我们通过对辅助态的连续可观测测量结果进行后选择来变换量子系统。我们用实验证明了这个方案的原理，使用位移相干态和测量实验的量子资源，只能实现。
2006-04-07 quant-ph
The conditional Entropy Power Inequality for bosonic quantum systems
证明了高斯量子系统的条件熵幂不等式。这个基本不等式确定了分束器输出的最小量子条件冯诺依曼熵或所有输入状态之间的压缩的最小量子条件冯诺依曼熵，其中两个输入在给定存储器的情况下是有条件独立的，并且具有给定的量子条件熵。我们还证明了，对于两个输入的量子条件熵的任何一对值，由条件熵幂不等式给出的输出的量子条件熵的最小值是由一个合适的量子高斯输入态序列渐近实现的。我们的条件熵幂不等式的证明是基于量子条件Fisher信息的一个新的Stam不等式和热半群演化下量子条件熵的普适渐近行为的确定。分束器和压缩是量子光学的核心元件，可以模拟电磁信号的衰减、放大和噪声。这个条件熵幂不等式在量子信息和量子密码学中有着重要的意义。在它的许多可能的应用程序有一个新的不确定性关系的条件Wehrl熵的证明。
2018-01-04 cs.IT math-ph math.IT
Conditional Generation Scheme for a High-fidelity Yurke-Stoler States by Mixing Two Coherent Beams with Squeezed Vacuum State
对两个级联的分束器，分别以一个压缩态和两个相干态作为输入，得到了产生高保真Yurke-StyreneTM态（$|α>+ e^{i ψ} |-α>$）的数值条件。控制光束的振幅和相位，允许以超高保真度操纵各种Yurke-Strongly态，并且预期的理论保真度大于0.9999。
2014-11-23 physics.optics quant-ph
Quantum state engineering assisted by entanglement
提出了一种基于纠缠双光束条件测量的量子态工程的一般方案。详细分析了{ \sc on/off}光电探测、零差探测和双模积分联合测量等实用探测方案。考虑了装置的非单位量子效率和有限分辨率等缺陷。我们发现，有条件的{ \sc开/关}光电探测提供了一个可靠的方案来验证非经典性，而有条件的零差表示一个可调的和强大的压缩光源。我们还将光隐形传态描述为一种有条件的测量，并评估了有限量的纠缠、由于损耗引起的退相干和非单位量子效率对量子隐形传态的影响。
2002-11-20 quant-ph
Engineering of spontaneous emission in free space via conditional measurements
通过测量Glauber的三阶光子关联函数，研究了三个初始处于激发态的全同二能级原子的集体自发发射。假设两个原子在亚波长的距离彼此，使他们受到偶极-偶极相互作用，而第三个位于几个波长之外，我们观察到超辐射和亚辐射衰变一样，这取决于观察的方向。与不引入远程原子或不进行条件测量的情况不同，条件三原子系统的自发发射行为与单原子和正则两原子构型有很大不同。与三光子关联函数相结合的条件测量与相邻原子之间的偶极-偶极相互作用导致不同衰变通道之间的量子干涉，从而允许在空间和时间中设计自发发射。
2022-04-05 quant-ph
Ultra-precise phase estimation without mode entanglement
South Ural State University (SUSU)（南乌拉尔国立大学）
本文提出了一种利用非经典光子特性实现超高精度相位估计的量子计量协议，通过CV态的确定性奇偶性而非模式纠缠来提高测量精度。
2026-03-10 quant-ph
Optimal Floquet Engineering for Large Scale Atom Interferometers
针对原子干涉仪大尺度波包分离的性能需求，提出基于加速光晶格量子态频闪稳定的原子分束器方法，通过最优控制生成弗洛凯态，实现600光子反冲动量分离的大动量转移干涉仪，提升鲁棒性并拓展应用。
2024-03-21 physics.atom-ph quant-ph
Experimental nonlinear sign shift for linear optics quantum computation
我们实现了光子量子比特的非线性符号移位（NS）操作，该操作利用一个额外的单光子和测量值来移动被分束器反射的两个光子的相位。我们表明，条件相移是$(1.05\pm 0.06) π$在明确的协议与理论。我们的结果表明，通过使用辅助光子和条件探测，非线性光学效应可以实现只用线性光学元件。这个实验代表了可扩展量子计算的线性光学实现的重要一步。
2004-01-18 quant-ph
Conditional generation of multiphoton-subtracted squeezed vacuum states: loss consideration and operator description
根据量子态的特征函数，我们给出了有损光子减法方案的完整算符描述。将单模压缩真空态输入可变分束器，在其中一个输出通道中对光子进行计数，在另一个通道中可以产生大量的多光子减压缩真空态（MSSVS）。这里考虑电路中开始和结束通道的损耗。事实上，该方案已在参考文献[Phys. Rev. A 100，022341（2019）]中进行了讨论。然而，与上述工作不同的是，我们给出了所有阶段的光场的所有细节。此外，我们给出了MSSVS的成功概率、正交压缩效应、光子数分布和Wigner函数的解析表达式和数值模拟。得到了一些受损耗影响的有趣结果。
2019-11-25 quant-ph
Atom-mediated effective interactions between modes of a bimodal cavity
我们展示了一个工程有效的双模腔中的两个模式之间的相互作用的过程。我们的系统由一个或多个二能级原子组成，由经典场激发，与两种模式相互作用。这两个有效哈密顿量分别具有类似的分束器和二次分束器相互作用形式。我们还证明了非线性哈密顿量可以用来制备纠缠相干态，也称为多维纠缠相干态，它是一种重要的纠缠源。我们发现，考虑到N个独立的原子被困在一个高精细光学腔中，非线性相互作用参数可以得到增强。
2011-11-09 quant-ph
Wave-function engineering via conditional quantum teleportation with non-Gaussian entanglement resource
我们提出并分析了一种调整量子态的波函数的方法。我们的方案是基于量子隐形传态电路，但不是用通常的双模压缩态，而是用双模非高斯纠缠态。使用这种设置，我们可以生成各种类型的量子态，如薛定谔猫态，四分量猫态，叠加的福克态，和立方相位态。这些结果表明，我们的系统作为一个状态发生器的多功能性，并建议使用零差测量的调理是一个重要的工具，在互补的光子数检测的非高斯状态的代。
2021-02-04 quant-ph
Filtering of the absolute value of photon-number difference for two-mode macroscopic quantum superpositions
我们讨论了一种能够过滤出光的双模态的设备，其模式种群的差异超过一定的阈值，而不显示哪种模式更密集。它将允许工程的宏观量子态的光的方式是保持特定的叠加。因此，它将增强这些状态的光学相位估计以及“宏观”量子比特的可扩展性。我们提出了一个光学方案，这是一个相对简单的，虽然不理想，这样的过滤器的操作实现。它采用了低反射率的偏振中性分束器，利用原有的偏振双模光场进行分束。接着，反射光束在偏振分束器上适当地干涉。它被定向为使得它相对于原始偏振模式选择无偏偏振模式。进入的双模Fock状态不均等地填充越多，偏振分束器输出模式均等地填充越多。这种影响在人口稠密的国家尤其明显。此外，对于这样的状态，我们期望原始场和抽头场之间具有很强的总体相关性。因此，在偏振分束器输出的光子数测量之后，可以使用前馈回路来让由分束器透射的场通过快门。只有当输出端的计数大致相等时才会发生这种情况。在这种情况下，发送的字段在两种模式的占用数量上有很大不同，而关于哪种模式更多地被填充的信息是不存在的（用于保持叠加的必要条件）。
2013-01-08 quant-ph
Gaussian and Non-Gaussian operations on non-Gaussian state: engineering non-Gaussianity
多光子减法应用于位移的相位平均相干态，这是一个非高斯的经典状态，产生的条件态的非平凡（正）的Glauber-Sudarshan $P$ -表示。我们从理论和实验上证明，尽管它的简单性，这类条件状态不能完全由光子数的直接检测的特点。特别地，状态的非高斯性是必须通过相敏测量来评估的特性。我们还表明，条件态的非高斯性可以通过选择合适的条件值和相位平均态的组成来操纵。
2013-11-28 quant-ph
Teleportation improvement by inconclusive photon subtraction
非决定性光子减法（IPS）是一种有条件的测量方案，以强制非线性演化的一个给定的状态。在IPS中，输入态在分束器中与真空混合，然后反射光束通过ON/OFF光电探测器显示。当探测器点击时，我们有（不确定的）光子减去状态。我们表明，IPS的纠缠双光束的两个通道上的辐射提高了保真度的相干态隐形传态，如果入射的双光束的能量低于一定的阈值，这取决于分束器transmittance和光电探测器的量子效率。我们表明，当透射率和效率接近单位时，能量阈值发散，并将我们的结果与以前的工作{ \em conclusive}光子减法。
2003-01-21 quant-ph
Steady-state dynamics and non-local correlations in thermoelectric Cooper pair splitters
以热电Cooper pair splitter为原型，全面分析其传输信号，通过量子discord识别非局域量子关联工作点，发现能级展宽与杂化导致交叉Andreev过程共振偏移与热电电流宇称反转，为固态量子关联控制提供新途径。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering of Hong-Ou-Mandel interference with effective noise
Hong-Ou-Mandel效应是量子干涉术的核心，在量子信息处理领域有多种应用，而没有经典的对应物。尽管它的普及，只有少数作品已经考虑了偏振-频率干涉仪内的相互作用。在本文中，我们填补了这一空白。我们感兴趣的系统是一个一般的双光子偏振态，当光子通过双折射介质传播时，它通过与相同光子的频率态纠缠而经历有效的退相噪声。然后光子在分束器处相遇，在分束器处发生重合或聚束，之后偏振-频率相互作用在输出路径上继续。除了对符合概率和不同偏振态进行广泛的理论分析外，我们还概述了从构建Bell态到替代延迟选择量子擦除器的多种有趣的应用。
2021-10-06 quant-ph
Conditional Generation Scheme for Entangled Vacuum Evacuated Coherent States by Mixing Two Coherent Beams with a Squeezed Vacuum State
研究了在两个级联分束器中产生高纯度纠缠真空抽真空相干态（$|0>|α>^0 - |-α>^0 |0>$）的条件。控制光束的振幅和相位允许以高纯度操纵真空抽空相干态（$|α>^ 0 = |α> -e^{-|α|^2} |0> $）直到$α= 2.160$的各种振幅。
2015-11-25 physics.optics quant-ph
Quantum state engineering, purification, and number resolved photon detection with high finesse optical cavities
我们提出并分析了一个多功能的设置组成的高精细光学腔，分束器，和移相器。基本方案将任意的光子双模输入态投影到Fock态乘积所张成的子空间上|n>| n>其中n= 0，1，2，.该协议不仅为有条件地产生高纠缠光子数态作为量子信息协议的资源提供了可能，而且还允许在通信场景中对这类量子态进行测试和纯化，具有重要的实际意义.该方案是特别有吸引力的，因为许多模式的推广允许在网络中的纠缠分布和净化。在另一种工作模式下，该装置允许在光域中进行量子非爆破数分辨光电探测。
2010-03-23 quant-ph
Engineering giant transmon molecules as mediators of conditional two-photon gates
Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC（基础物理研究所）
本文提出利用非本地耦合的transmon分子阵列来设计被动光子受控门，通过方向依赖的耦合和非线性效应实现条件弹性相移，从而实现CZ门，并分析了实验参数对门保真度的影响。
2025-07-07 quant-ph
Multiphoton Quantum-State Engineering using Conditional Measurements
电磁辐射的量子理论预测了各种光源（如太阳光、激光辐射和分子荧光）的特征统计波动。事实上，光的这些潜在的统计波动与其产生背后的基本物理过程有关。在这篇文章中，我们证明了一对真空态的量子电磁涨落的操纵导致了一个新的家庭的量子相关的多光子态与可调的平均光子数和相关度。我们的技术依赖于使用有条件的测量工程师的激发模式的字段，通过同时扣除光子从双模压缩真空状态。利用光子相减的方法实验产生具有量子关联的多光子态，揭示了控制光的基本性质的新机制。作为一个显着的例子，我们展示了工程的量子相关态的光，几乎泊松光子统计，构成了第一步的纠缠激光器的产生。我们的技术使一个强大的协议，准备量子态与多个光子在高维空间，因此，它构成了一个新的平台，探索在介观系统中的量子现象。
2019-01-01 quant-ph
Engineering phonon-phonon interactions in multimode circuit quantum acousto-dynamics
近年来，在玻色子模的大希尔伯特空间中对量子信息进行编码和处理的研究取得了显著的进展。机械谐振器对于这个目的是非常感兴趣的，因为它们将许多高品质因数模式限制在小体积中，并且可以容易地与许多不同的量子系统集成。一个重要但具有挑战性的任务是在不同的机械模式之间创建直接的相互作用。在这里，我们展示了一个现场可调分束器类型的高泛音体声波谐振器的几个机械模式之间的相互作用。工程相互作用介导的参数驱动的超导transmon量子比特，我们表明，它可以定制耦合对或三重态的声子模式。此外，我们利用这种相互作用来证明声子之间的Hong-Ou-Mandel效应。我们的结果为声子系统作为量子存储器和量子模拟平台奠定了基础。
2023-03-01 quant-ph
Improving the efficiency of quantum engineering of SCSs by adding two demultiplexed input photons
本文提出利用单模压缩真空态和两个解复用光子，通过测量诱导量子工程高效生成振幅大于2.5、保真度超过0.99的偶/奇相干态叠加，并显著提升输出保真度和成功概率。
2025-09-18 quant-ph
Generation of arbitrary quantum states of traveling fields
我们证明了任意单模量子态都可以通过交替应用相干位移算符和创生算符从真空中产生。我们提出了一个实验实施方案的旅行光场，这是基于场混合和条件测量分束器阵列，并计算状态产生的概率。
1999-07-05 quant-ph
Loophole-free test of quantum non-locality using high-efficiency homodyne detectors
我们提供了一个详细的分析，最近提出的设置使用条件产生的非高斯光态和平衡零差的贝尔不等式的无漏洞测试。在该方案中，利用非平衡分束器和标准的低效率单光子探测器，从双模压缩真空态中减去一个单光子，从而实现对双模压缩真空态的去高斯化.我们深入讨论了可实现的贝尔破坏的各种相关的实验参数，如探测器的效率，电子噪声和混合的初始高斯态的依赖。我们还考虑了几个替代方案，包括压缩态，线性光学元件，条件光子减法和零差检测。
2004-07-22 quant-ph
Multi-photon state engineering by heralded interference between single photons and coherent states
我们发展了一种利用量子催化通过相干态和Fock态之间的干涉产生多光子非经典态的技术。通过调制相干场强度，催化剂光子的数量和它们干涉的分束器的比率，可以产生广泛的非经典现象，包括高达1.25 dB的压缩，反和超聚束光子统计和状态，表现出超过90%的保真度位移相干叠加态。我们进行量子催化实验，显示到非经典制度的可调性。我们的协议不受弱非线性的限制，而弱非线性是大多数已知的制备多光子非经典态的策略的基础。该协议的连续迭代可以直接控制Fock基中高阶项的权重，为量子计算、通信和计量学中应用的“设计者”多光子态的有条件制备铺平了道路。
2012-11-01 quant-ph
Characterization of conditional state-engineering quantum processes by coherent state quantum process tomography
条件量子光学过程使得从高度非经典态的产生到量子逻辑运算的实现的广泛技术成为可能。在实际实现中可以实现的过程保真度取决于多个系统参数。在这里，我们实验研究Fock状态过滤，一个典型的例子，一个广泛的类条件量子操作作用于一个单一的光场模式。这种操作是基于在分束器处待操纵的模式与辅助单光子状态的干涉，从而导致两个输出模式的纠缠。在一个输出模式下对单个光子的条件投影测量预示着该过程的成功。该操作实现了测量引起的非线性，能够抑制任意量子态的特定光子数概率幅度。我们采用相干态过程层析成像来确定在我们的实验中实现的精确操作。为了确定实验不完美的关键来源，我们开发了一个模型的过程，并确定了三个主要的贡献，显着妨碍其功效。重建的张量与模型的过程中考虑到源的实验不完美的保真度优于0.95。这使我们能够确定在实现高保真度滤波器时要克服的三个关键挑战-即辅助状态的单光子性质，高模式重叠，以及在预示时需要进行数分辨检测。结果表明，该滤波器确实表现出与输入光子数成函数的非线性响应，并保持了输出态Fock层之间的相位关系，为未来的应用提供了希望。
2014-10-25 quant-ph
Engineering superpositions of N00N states using an asymmetric non-linear Mach-Zehnder interferometer
本文提出利用非对称非线性马赫-曾德尔干涉仪中的自克尔效应和逆向工程技术，实现任意单模纯态到定制化N00N态叠加的映射，为生成具有特定量子特性的态提供了通用方法。
2024-04-30 quant-ph
Instantaneous phase synchronization of two decoupled quantum limit-cycle oscillators induced by conditional photon detection
我们发现，条件光子探测诱导两个解耦的量子极限环振子之间的瞬时相位同步。我们考虑两个量子范德波尔振荡器没有相互耦合，每个附加的线性耦合浴，并进行连续测量的光子计数的输出场的两个浴通过分束器相互作用。研究发现，在光子探测之后，两个退耦振子的同相或反相相干性会瞬间增加，然后在弱量子区逐渐减小，在强量子区则迅速减小，直到下一次光子探测发生。在强量子区，量子纠缠在光子探测后也会增加并很快消失。在量子极限下，我们推导了条件光子探测增加量子纠缠和相位相干的解析上界。
2021-02-02 nlin.AO quant-ph
