Multi-photon subtracted thermal states: description, preparation and reconstruction
本文研究了由热态减去光子产生的光学量子态。讨论了它们的光子数和正交分布的某些方面，并进行了实验验证。我们展示了一个原始的方法，多达10个光子减去状态的准备与使用只有一个单光子探测器。用平衡零差法测量了所有的态，并重建了相应的密度矩阵。所需状态和重建状态之间的保真度超过99%
2017-10-28 quant-ph
Remote preparation of single photon vortex thermal states
在自发参量下转换中产生的光子对在其包括轨道角动量在内的横向空间自由度上自然纠缠。用零阶高斯模式泵浦非线性晶体产生具有相等轨道角动量和相反符号的量子相关信号光子和闲频光子。对其中一个光子进行的测量可以远程准备另一个光子的状态。我们从量子热力学的潜在应用的角度研究了该系统中的远程态制备。
2020-01-22 quant-ph
Remote state preparation: arbitrary remote control of photon polarization
我们实验证明了第一个远程状态准备的任意单量子比特状态，编码在自发参数下转换产生的光子的偏振。利用简并和非简并波长纠缠源，我们远程制备了两个波长的任意态。此外，我们推导出理论上的界限的状态，可以远程准备给定的两个量子比特资源。
2005-04-20 quant-ph
Analysis of optical quantum state preparation using photon detectors in the finite-temporal-resolution regime
量子态的制备是量子信息处理的重要环节。特别是在连续变量的光学量子计算中，需要非高斯态进行普适运算和纠错。光学非高斯态通常通过使用光子探测器的先驱方案产生。在先前的实验中，光子探测器的时间分辨率相对于量子态的时间宽度足够高，使得非高斯态制备的传统理论将探测器的时间分辨率视为可忽略的。然而，当使用包括光子数分辨探测器的各种光子探测器时，时间分辨率是不可忽略的。本文将传统的光子探测器制备量子态的理论推广到有限时间分辨的情形，并以单光子和双光子制备为例进行了分析，发现所产生的量子态可用无量纲参数$B$表征，定义为探测器时间分辨$Δt$与光源带宽$Δf$的乘积.基于该结果，需要$B\sim0.1$来保持所产生的量子态的高纯度和保真度。
2022-05-30 quant-ph
Entangled two cavity modes preparation via a two-photon process
我们提出了一个在两个高Q光学腔中实现两个场模纠缠的方案。利用虚双光子过程，我们的方案实现了最大纠缠态，而没有任何原子内部态的真实跃迁，因此它不受原子衰变的影响。
2003-06-05 quant-ph
Preparation of polarization entangled mixed states of two photons
提出了一种利用受控位置退相干制备任意两光子偏振纠缠混合态的方案。该方案仅使用线性光学器件和单模光纤，在现有的光学技术条件下，在实验上是可行的。
2003-11-21 quant-ph
Atom-photon, atom-atom and photon-photon entanglement preparation via fractional adiabatic passage
我们提出了一个相对稳健的方案来产生（i）一个原子和一个腔光子，（ii）两个原子在它们的基态，（iii）两个光子在两个空间分离的高Q腔中的最大纠缠态。它是基于一个三能级原子通过腔模与一束激光之间的分数绝热相互作用。强调了光学相位的存在。
2004-12-07 quant-ph
Improving the fidelity of single photon preparation from conditional down-conversion via asymmetric multiport detection
我们讨论了通过参量下转换的单光子的条件制备。这种技术通常用作现代量子光学实验中的单光子源。这种技术面临的一个重要问题是目前的光电探测器无法分辨光子数。这导致与更高光子数项的混合。为了克服这个问题，已经提出了几种技术，包括多端口检测和时分复用。这些技术有助于近似数分辨检测，即使在使用非数分辨检测器时。在本文中，我们专注于2端口检测，最简单的这样的计划。我们表明，通过使2端口设备的不对称的保真度的准备光子可以提高。
2007-03-26 quant-ph
Remote state preparation of a photonic quantum state via quantum teleportation
利用偏振自由度的纠缠光子对作为量子资源，通过量子隐形传态算法实现了远程态的制备.输入状态被编码在来自该对的光子之一的路径上。改进的实验方案使我们能够控制整个布洛赫球的状态的制备和隐形传态的分辨率的混合度由光子对的相干长度。输入态的制备和量子门的实现都是在一对链式位移的Sagnac干涉仪中进行的，这有助于该装置的整体鲁棒性。对于远程状态制备过程，获得了高于0.9的平均保真度。该方案允许在每次重复实验时传输准备好的状态，从而给出固有的成功概率1。
2013-09-10 quant-ph
Conditional preparation of single photons for scalable quantum-optical networking
实现线性光量子计算的一个基本前提是能够在可扩展网络中实现高可见度干涉的单光子波包源。这些条件可以满足微结构波导结合超短经典定时脉冲。通过利用一种新的II型相位匹配配置，我们展示了一种波导单光子源，其条件探测效率超过51%（对应于85%的制备效率），探测率高达8.5x10^5符合/[s.mW]。
2003-12-13 quant-ph
Deterministic remote preparation of arbitrary photon polarization states
提出了一种利用纠缠、局域操作和经典通信的光子偏振量子比特态的确定性远程态制备方案。通过消耗一个最大纠缠态和两个经典比特，可以在远程位置确定性地制备任意（纯或混合）量子比特态。我们通过远程制备12个纯态和6个混合态的实验证明了这个方案。期望状态和实现状态之间的有序度均高于0.99，平均值为0.9947。
2009-09-14 quant-ph
An integrated photonic circuit for color qubit preparation by third-order nonlinear interactions
本文提出了一种可行的集成光子电路的设计，该电路通过三阶非线性差频产生（DFG）过程进行单量子比特的制备和旋转，并在时间模式基础上进行定义。我们的电路的第一阶段包括产生预示着单光子的自发四波混频在一个微环腔设计提供一个独特的时间模式的单光子状态。第二阶段包括在具有受控色散特性的螺旋波导中实现DFG，以达到接近于1的颜色量子位制备保真度。我们提出了与DFG过程相关的广义旋转算子，用于设备设计的方法，以及作为用户可访问参数的函数的量子位制备保真度结果。
2022-07-19 quant-ph
Remote Preparation of Single-Photon "Hybrid" Entangled and Vector-Polarization States
量子隐形传态面临着传输大型甚至纠缠系统的越来越苛刻的要求。然而，要传输的状态的知识简化了其重建，导致称为远程状态准备的协议。迄今为止，许多实验演示都仅限于单量子比特系统。我们报道了远程制备两个量子比特的“混合”纠缠态，包括一个家庭的矢量偏振光束。我们的单光子状态被编码在光子自旋和轨道角动量中。我们用自旋轨道态层析和横向偏振层析重建了这些态。矢量偏振态实现的高分辨率为下转换光子与其他物理系统（如原子）的最佳耦合打开了大门，如可扩展量子网络或光子纳米结构中的等离子体所需。
2010-09-27 quant-ph
Remote state preparation of single photon orbital angular momentum lattices
具有周期晶格结构的光束拓宽了结构波的研究。在目前的工作中，我们产生的自旋轨道纠缠光子态的晶格结构，并使用它们在远程状态准备协议。我们依次测量空间相关率与电子倍增增强CCD相机和验证成功的远程制备自旋轨道状态进行逐像素量子态断层扫描。在量子机制中控制这些新颖的结构波提供了一种用于周期性结构的量子传感和操纵的方法。
2021-06-15 quant-ph
Single-photon two-qubit "entangled'' states: preparation and measurement
我们在实验上实现了一种确定性的方法来制备和测量所谓的单光子双量子比特纠缠态或单光子Bell态，其中单光子的偏振和空间模式各自代表一个量子比特。所有四个单光子贝尔态可以很容易地制备和测量确定性单独使用线性光学元件。我们还讨论了如何将这种方法用于最近提出的单光子双量子比特量子密码协议。
2003-03-20 quant-ph
Remote preparation of arbitrary time-encoded single-photon ebits
我们提出并实验验证了一种新的方法，用于远程制备纠缠比特（ebits）的单光子相干离域在两个分离的时间模式。所提出的方案代表了一个远程可调的源定制任意ebits，无论是最大或非最大纠缠，这是非常可取的应用在量子信息技术。利用我们实验室最近发展的超快速平衡零拍探测方案，通过零拍层析成像研究了远程制备的ebit。
2005-12-01 quant-ph
Single-Photon Observables and Preparation Uncertainty Relations
我们提出了一个程序来定义所有的单光子观测值的正算子值的措施（POVMs），特别是自旋和位置。我们确定的$0$ -螺旋光子态的抑制作为一个从扩展的希尔伯特空间到光子希尔伯特空间的投影。我们表明，所有的单光子观测值一般描述POVM，通过将此投影到适当的投影值的措施（PVM），定义在扩展的希尔伯特空间。与动量和螺旋度相关的POVM减少为PVM，与位置和自旋相关的POVM不同，这一事实反映了这些观测量的内在不清晰性。最后，我们广泛地研究了位置和动量的制备不确定性关系以及自旋的概率分布，探索了几种自旋和偏振选择的单光子高斯态。
2015-01-15 quant-ph
Conditional preparation of maximal polarization entanglement
提出了一种由自发参量下转换光源和无源线性光学器件组成的简单实验装置，用于有条件制备两光子的最大纠缠偏振态。成功的制备是明确预示着四个辅助光子的同时检测。所提出的方案利用对应于三对光子的产生的下转换项。我们分析了辅助光子的不完美探测，并证明了它对预备态保真度的有害影响可以以降低方案效率为代价来抑制。
2003-03-31 quant-ph
Management of the Angular Momentum of Light: Preparation of Photons in Multidimensional Vector States of Angular
提出了制备轨道角动量多维矢量态光子的方案。我们展示了可实现的光分布，产生规定的状态与有限或无限的正常模式。特别是，我们表明，合适的光涡旋煎饼允许添加-下降的特定矢量投影。我们认为，这样的光子可能允许在多维量子信息系统中产生它的工程量子。
2001-11-21 quant-ph
Preparation of multi-party entanglement of individual photons and atomic ensembles
提出了一种实验上可行的产生Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）型最大纠缠的方案。与以往方案不同的是，这种纠缠可以根据不同的应用场合选择在原子系综（静止量子比特）和单个光子（飞行量子比特）之间进行，物理要求不高，符合现有的实验技术。
2003-11-01 quant-ph
Preparation-Attack-Immune Quantum Secure Direct Communication Using Two-Fold Photon Degree of Freedom
近年来，增强设备攻击漏洞的安全性在理论上具有挑战性，但在量子密码通信中也具有重要的实际意义。为了在一般和严格的情况下解决这个问题，我们设计了一种全新的线性光量子安全直接通信（QSDC），我们称之为“抗干扰攻击QSDC”。“我们解决的是，在我们的“天真”的分析，这是相当可怕的提取，即使是一段信息的秘密消息，任何恶意窃听企图将不成功。最显著的特点是，即使在一个强大的窃听者可以窥视所有的准备设备设置的情况下，我们的协议仍然保持了高水平的安全性，而无需调用任何额外的资源和物理属性。我们称之为“消除攻击免疫力”的新优势来自于同时使用单光子中涉及的两个自由度（偏振和空间模式），这使得人们能够忠实地处理单光子量子叠加性质。我们的想法可以推广到其他基于单光子的协议。
2017-04-05 quant-ph
Scalable high-fidelity and near-deterministic preparation of large photon-number states
College of Physics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学物理学院）；China Mobile (Suzhou) Software Technology Co., Ltd.（中国移动（苏州）软件技术有限公司）
本文提出了一种可扩展的控制协议，利用本征的自旋-振子操作制备大光子数态，通过交替Jaynes-Cummings相互作用和相空间位移，实现高保真度和近确定性的制备。
2026-03-30 quant-ph
Preparation of $km$-photon concatenated GHZ states for observing distinct quantum effects at macroscopic scale
多体级联GHZ（C-GHZ）态作为一类多体纠缠态，在退相干的影响下仍然保持着优越的稳定性。基于多光子GHZ态的纠缠态，提出了两种可扩展的多光子C-GHZ态的实验实现方案。给定$km$ -光子GHZ态作为输入态，如果$m$是奇数，则可以创建$km$ -光子C-GHZ态。此外，我们还设计了一种方案，利用$m$-光子GHZ态的$k$纠缠子和$k$ $m$ -控制Toffoli门，从$km$单光子态制备$km$ -光子C-GHZ态。
2013-07-25 quant-ph
Preparation of entangled states of two photons in several spatial modes
我们描述了一个协议，能够准备一个任意状态的两个光子在几个空间模式使用对自发参量下转换，线性光学元件和单光子探测器或后选择产生的光子。该协议涉及酉变换和非酉变换可实现的分束器和移相器。通过衰减滤波器实现非酉变换。该协议包含几个优化功能，其目标是提高其成功的整体概率。我们还展示了如何使用一个非常简单和可行的方案制备线性光学量子计算所需的纠缠双光子态。
2007-10-04 quant-ph
Remote preparation for single-photon state in two degrees of freedom with hyper-entangled states
远程态制备（RSP）提供了一种基于先前共享的纠缠在两个远程节点之间传输量子信息的有用方法。本文研究了任意单光子态在两个自由度上的RSP。利用超纠缠作为共享资源，我们的第一个目标是远程制备偏振和频率自由度的单光子态，第二个目标是重建偏振和时间仓自由度的单光子态。在RSP过程中，发送器将根据要传送的状态的知识来旋转光子的每个DoF中的量子态。通过对发送者光子的偏振进行投影测量，可以在接收者的量子系统中远程重建两个自由度中的原始单光子态。这项工作展示了长距离量子通信的新能力。
2021-03-13 quant-ph
Preparation and purification of four-photon Greenberger-Horne-Zeilinger state
提出了一种基于线性光学和后选择的制备和纯化四光子GHZ态的有效方案。首先，我们描述了如何创建一个四光子GHZ态的偏振和空间自由度从两个对。此外，在存在去极化噪声的情况下，我们的方案能够纯化所需的状态。在弱非线性条件下，我们设计了一种间接的光子数分辨探测器来区分两对光子的两个态。最后，四重符合探测器的点击表明产生了一个偏振纠缠的四光子GHZ态。
2014-07-03 quant-ph
Remote state preparation and measurement of single photon
量子信息理论彻底改变了利用量子资源处理信息的方式，如纠缠态、局域操作和经典通信。量子通信中的两个重要协议是量子隐形传态和远程态制备。在量子隐形传态中，发送者和接收者都不知道状态的身份。在远程状态准备中，发送者知道要远程准备的状态，而不需要物理地发送对象或其完整的经典描述。使用一个纠缠单位和一个经典比特，爱丽丝可以在鲍勃的实验室远程准备她选择的光子（来自特殊的系综）。在远程状态测量中，爱丽丝要求鲍勃模拟任意光子上的任何单粒子测量统计。在这次演讲中，我们将提出这些想法，并讨论最新的发展和未来的开放问题。
2002-12-31 quant-ph
Photon pair-state preparation with tailored spectral properties by spontaneous four-wave mixing in photonic-crystal fiber
从理论上研究了光子晶体光纤中自发四波混频产生光子对的过程。我们表明，它是可能的工程师的特定的光谱相关（"纠缠“）适用于量子信息处理应用程序的属性的双光子状态。我们专注于展示的情况下，没有光谱相关性的状态，我们称之为因式分解，并允许预示单光子纯态波包，而不需要光谱后滤波。我们发现，自发四波混频表现出显着的灵活性，允许更广泛的双光子态，包括超宽带，高度相关的状态。
2007-09-20 quant-ph
Preparation of a three-photon state in a nonlinear cavity - quantum dot system
从理论上研究了半导体腔中量子点与电磁场相互作用以及两个连续的自发参量下转换（SPDC）过程产生的三光子态的性质.因此，我们考虑一个方案，涉及三种模式的电磁场，其频率由SPDC过程：$ω_0 \rightarrow ω_1 + ω_2$，和$ω_2 \rightarrow ω_1 + ω_1$。此外，我们研究了低激发制度，其中三光子状态是可访问的系统的动力学。
2013-10-24 quant-ph
Preparation of an Exciton Condensate of Photons on a 53-Qubit Quantum Computer
量子计算通过对纠缠量子态的制备和操纵，有望使某些类的经典计算得到指数级的加速。然而，到目前为止，量子计算机上的大多数分子模拟都仅限于少量粒子。在这里，我们在53量子比特的IBM量子计算机上制备了一个高度纠缠的态，代表53个粒子，这揭示了光子粒子和空穴的激子凝聚体的形成。虽然50多年来一直难以实现，但最近在石墨烯双层和金属硫属化物中实现了这种凝聚。我们的结果与光子凝聚体有可能进一步探索这种新形式的凝聚体，可能发挥重要作用，实现有效的室温能量传输。
2020-04-28 quant-ph
Detection devices in entanglement-based optical state preparation
我们研究了探测器件在基于纠缠态制备中的应用。特别是，我们考虑光学探测设备，如单光子灵敏度探测器，单光子分辨率探测器和探测器级联（重点是现实探测器的性能）。我们为这些设备的使用开发了一个广泛的理论。在基于纠缠的状态准备中，我们对子系统进行测量，因此我们需要这些测量的可测量性的精确界限（这与，例如，断层摄影，其中使用相同状态的集合来确定概率分布等）。为此，我们引入了置信度的准备，这也可以用来量化的性能检测设备在基于纠缠的准备。我们给出了一个一般的表达式为任意大小的探测器级联的检测到两个光子。我们发现，与一般的信念相反，级联并没有提供一个实际的优势，探测器与单光子分辨率在基于纠缠态的准备。
2001-02-20 quant-ph
Non-Gaussian and Gottesman-Kitaev-Preskill state preparation by photon catalysis
连续变量量子计算（CVQC）是迄今为止最具可扩展性的QC实现，但需要非高斯资源来允许指数加速和量子校正，使用Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）状态等错误编码。然而，GKP状态生成仍然是一个实验性的挑战。我们从理论上证明了光子催化，相干态与单光子态的干涉，然后是光子数分辨探测，是非高斯量子态工程的一个强大的使能者，例如精确位移的单光子态和压缩真空（SSV）的$M$对称叠加，包括压缩猫态（$M=2$）。通过包括基于光子计数的状态育种，我们展示了扩大SSV状态和产生GKP状态的潜力。
2019-11-17 quant-ph
Conditional preparation of states containing a definite number of photons
利用贝叶斯理论分析了一种有条件地建立单模或多模光子数态的技术。我们考虑了当预告探测器是Fitch等人最近证明的时间复用光子数分辨探测器时，由非种子光学参量放大器产生的光子产生的预告N光子态[Phys. Rev. A 68，043814（2003）]。同时由Achilles等人[Opt. Lett. 28，2387（2003）.]。我们发现，即使有显着的损失，预示着检测器，字段与子泊松光子数分布可以创建。我们还表明，使用这种技术创建的预示多模字段更强大的探测器损耗比单模字段。
2007-11-01 quant-ph
Optomechanical preparation of photon number-squeezed states with a pair of thermal reservoirs of opposite temperatures
本研究提出一种无需精确控制量子动力学、抗耗散的光子数压缩态制备机制，利用正负温度热库的两类耗散自平衡生成亚泊松分布稳态，并结合腔光力学系统参数验证了方案可行性。
2023-08-24 quant-ph
Informationally symmetrical Bell state preparation and measurement
贝尔态测量在光子量子信息处理中起着至关重要的作用。标准的线性光学BSM基于Hong-Ou-Mandel干涉，其中两个光子在分束器（BS）处相遇并干涉。然而，广义的双光子干涉不是基于光子-光子相互作用，而是基于双光子几率幅之间的干涉。因此，可以在BS处不干扰光子的情况下实现BSM。在这里，我们研究了一个线性光学BSM方案，它不需要在BS的双光子重叠。通过释放双光子共存条件，它可以被对称地分为两部分。对称可分的属性表明在没有第三方的情况下，远程方之间的信息对称BSM。我们还提出，我们的BSM方案可以用于远程各方之间的贝尔状态准备没有第三方。由于我们的BSM方案可以很容易地扩展到多光子，它可以用于各种量子通信应用。
2018-05-29 quant-ph
Bell State Preparation using Pulsed Non-Degenerate Two-Photon Entanglement
报道了一个新颖的贝尔态制备实验。利用飞秒脉冲泵浦的\emph{nondegenerate}共线自发参量下转换制备了高纯度的Bell态。飞秒泵浦脉冲的使用{ \em does not}导致我们方案中量子干涉可见度的降低，其中不使用振幅的后选择和其他传统机制，例如使用薄的非线性晶体或窄带光谱滤波器。该方案的另一个显著特点是泵浦、信号和空闲波长都是可区分的，这对于量子通信非常有用。
2000-10-11 quant-ph
Quantum state preparation by a shaped photon pulse in one-dimensional continuum
提出了一种利用整形光子脉冲在一维连续介质中确定性制备所需量子态的方法。该方法基于量子发射过程的时间反演。我们证明了即使对环境的耗散不可忽略，脉冲整形不理想，也可以成功地制备出所需的量子态，如Dicke态或定时Dicke态，并具有很高的保真度。我们还表明，大的量子纠缠之间的发射器可以创建一个单一的光子脉冲。这种方法在一维波导QED或电路QED系统中是实验上可行的。
2018-07-24 quant-ph
Photon-added state preparation via conditional measurement on a beam splitter
我们证明了在分束器上的条件输出测量可以用来产生一大类单模量子态的光子附加态，如热态、相干态、压缩态、位移光子数态和相干相位态。将在这种状态下准备的模式与在光子数状态下准备的模式相结合，如果在另一个输出通道中没有检测到光子，则分束器的一个输出通道中的模式的状态“转换”到光子添加状态。我们提出的分析和数值计算结果，特别强调光子增加相干和压缩真空态。特别地，我们证明了将光子加到压缩真空中会产生量子态的叠加，这些叠加态具有薛定谔猫态的所有典型特征。
1997-03-21 quant-ph
Remote state preparation of a single-spin state via hybrid spin-photon entanglement
Wenzhou University（温州大学）
提出一种利用自旋-光子混合纠缠远程制备电子自旋态的协议，通过相干态编码和辅助自旋测量规避非正交投影，实现高保真度远程态制备，并分析了损耗与退相干影响。
2026-10-02 quant-ph
Conditional preparation of single photons using parametric downconversion: A recipe for purity
在最近报道的一项实验中[Phys. Rev. 100，133601（2008）]，我们证明了通过群速度匹配的参数下转换，可以在纯量子态中产生预示的单光子，而无需光谱滤波。该技术依赖于可因子化的光子对产生，最初在严格的共线制度理论上发展;聚焦-在任何实验实施中都需要-可以破坏这种因子化。在这里，我们提出的数值模型用于设计我们的单光子源，并尽量减少光谱相关性，在这样的实验考虑。此外，我们表明，我们的模型的结果是在很好的协议与测量上的光子对，并给出了详细的描述，为构建这种类型的源的确切要求。
2008-07-09 quant-ph
Multiplexed single-photon state preparation using a fibre-loop architecture
自发参量下转换（SPDC）已成为当前光子学实验中制备单光子态的主要方法。因为它们被预告，原则上人们知道单个光子何时被准备好。然而，在实验上现实的SPDC源的预示效率通常非常低。为了克服这一点，已经提出了多路复用技术，该技术采用一组并行的SPDC源，并将成功预报的光子路由到输出，从而有效地提高预报效率。然而，运行大量独立的SPDC源成本高，并且需要复杂的切换。我们分析了一种多路复用技术的基础上的时间仓编码，允许只是一个单一的SPDC源的预示效率增加。该方案是简单的和实验可行的使用当今的技术。我们分析了该计划的操作方面的实验现实的考虑，如损失，检测器的效率低下，和泵浦功率。
2015-04-07 quant-ph
Preparation of entangled states of microwave photons in a hybrid system via electro-optic effect
我们提出在一个由两个超导微波谐振腔和一个或两个填充一定电光介质的光学腔组成的电光系统中实现微波光子的双模连续变量纠缠。级联和并行方案通过对系统动力学的相干控制来实现这种纠缠，而耗散动力学方案则利用量子工程方法并利用光耗散作为有用的资源。我们发现，对于所有的方案，纠缠量是由“分束器”和“双模压缩”相互作用的有效耦合强度的比值，而不是它们的振幅。
2017-09-06 quant-ph
Simple rules for two-photon state preparation with linear optics
本文利用双光子态矩阵表示，推导了线性光学双光子纠缠操作的充分必要条件，并给出了制备任意双 qudit 态、确定所需辅助光子数以及构造广义后选择 n 量子比特控制旋转门的方法。
2024-05-02 quant-ph
Exploring the limits of multiplexed photon-pair sources for the preparation of pure single-photon states
基于非线性光学的当前预示单光子源以概率方式操作。为了构建基于单光子使用的量子增强器件，需要紧凑、交钥匙和确定性的源。一种可能的解决方案是多路复用多个源以增加单光子产生概率，并且这样做减少了从独立源同时递送大量光子的等待时间。先前已经表明，在理想情况下，17个多路复用源允许确定性地产生预示的单光子[Christ和Silberhorn，Phys.Rev.A85，023829（2012）]。在这里，我们扩展这种分析，包括探测器的效率低下和光子损失的一些多路复用源使用各种不同的探测器预示的不良影响。我们比较了这些系统的固定信噪比，以允许直接比较的性能，为现实世界预示的单光子源。
2014-09-08 quant-ph
Preparation of pseudopure state in a cluster of dipolar-coupled spins with "unresolved" spectrum
本文描述了一种在大的耦合自旋团簇中产生赝纯自旋态的方法。它是基于过滤多个量子相干性的最高阶，其次是时间反转周期和部分饱和。实验演示了液晶基质中苯分子的六个偶极耦合质子自旋团簇，并对自旋动力学细节进行了数值研究。
2004-02-18 quant-ph
Tailored photon pair preparation relying on full group velocity matching in fibre-based spontaneous four wave mixing
我们研究光子对产生通过标量自发四波混频在单模光纤和频率简并泵，我们集中在源的几何形状，满足全群速度匹配（GVM），即在泵，信号和空闲传播在相同的群速度。我们讨论了两个实验技术，允许实现完整的GVM，并讨论由此产生的双光子态的属性。特别是，我们表明，全GVM可以导致源接近相位匹配不受色散的约束，因此具有非常大的带宽。我们还讨论了近可因子态的产生作为全GVM的一个应用。
2008-10-08 quant-ph
State Preparation in Quantum Optics
在量子信息和通信中，光学方案提供了简单直观的实验实现。特别重要的是量子态制备。在这篇论文中，我们研究了利用一类特殊的光路来产生偏振纠缠。我给这类电路的厄米多项式的数学描述。在这种情况下，单光子分辨率和单光子灵敏度探测器进行了讨论，并与探测器级联。此外，我还研究了态制备的应用，如量子隐形传态和量子光刻。
2001-02-13 quant-ph
Cavity-assisted spontaneous emission as a single-photon source: Pulse shape and efficiency of one-photon Fock state preparation
在色散和吸收介质中的精确量子电动力学框架下，我们研究了高$Q$腔中初始处于上态的二能级原子辐射的量子态，包括出射光子属于同时覆盖腔内外区域的波包的情况.对于原子-场连续相互作用和原子-场短时相互作用，我们确定了激发态出射波包的时空形状，并计算了波包携带单光子Fock态的效率。此外，我们还接触了量子噪声理论，其中腔内场和腔外场被视为近似代表独立的自由度，从而可以引入两个独立的希尔伯特空间。
2007-11-01 quant-ph
Experimental preparation of multiphoton-added coherent states of light
本文实验实现了向不同振幅相干态条件叠加一至三个光子，并通过时域零差层析成像和维格纳函数负值验证了所制备多光子叠加相干态的非经典性，展示了近似无噪声量子放大并研究了其恒星秩认证，为复杂光学量子操作奠定基础。
2024-10-22 quant-ph
Simulating realistic non-Gaussian state preparation
我们考虑在光子损失的情况下，利用多模高斯态和光子数分辨探测器的条件光子非高斯态制备。虽然这种状态准备的模拟往往是计算上的挑战，我们表明，获得所需的多模高斯状态福克矩阵元素可以减少到称为循环矩阵的矩阵函数的计算，并开发一个定制的算法，其计算速度比以前已知的方法。作为其效用的一个例子，我们使用我们的算法来探索三个特定的非高斯状态准备方案的损失参数空间：Fock状态预示，猫状态预示，和弱非相位状态预示。我们确认，这些计划是脆弱的光子损失，但发现有损失参数空间中的区域，是潜在的访问在实验设置对应于具有非零非高斯性的预示状态。
2019-09-05 quant-ph
Enhancing Scalability of Quantum Eigenvalue Transformation of Unitary Matrices for Ground State Preparation through Adaptive Finer Filtering
本文提出一种结合QETU与谱剖析的自适应特征空间滤波方法，以提升基态制备在谱隙小、低能态简并情况下的可扩展性，并在横场伊辛模型模拟中实现绝对误差率三到四个数量级的改进。
2025-02-04 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Photon catalysis for general multimode multi-photon quantum state preparation
Sorbonne Université（索邦大学）；Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, CNRS, ENS-Université PSL, Collège de France（卡斯特尔-布罗塞尔实验室，索邦大学，法国国家科学研究中心，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，法兰西公学院）
本文提出了一种基于光子催化机制，利用多端口干涉仪等设备实现任意多模式多光子态的精确制备，并验证了其在不同态类上的100%保真度。
2026-02-20 quant-ph
Spatiotemporal effects in heralded state preparation
本文采用 Wigner 泛函方法纳入全部时空自由度，分析预示制备量子光学态中的时空效应，并推导光子扣除与添加态的一般表达式。
2024-04-08 quant-ph
Deterministic preparation of superpositions of vacuum plus one photon by adaptive homodyne detection: experimental considerations
光学量子比特的制备阶段是用于测试和演示量子光学原理的所有实验装置中的一项重要任务。我们认为一个确定性的协议，准备量子比特作为真空和单光子数态的叠加，这具有的优势，以减少所需的资源量，通过相位敏感的测量使用本地振荡器（'达因检测'）。我们调查的协议使用不同的相位测量方案的性能：零差，外差，自适应检测（涉及反馈回路）。首先，我们定义了一个合适的准备状态的品质因数，我们得到的相位测量方面考虑的解析表达式。此外，我们研究的相位测量可以表现出的限制，如延迟或有限的资源，在反馈策略。最后，我们评估的品质因数的协议，为不同的模式，形状方便地在实验设置。我们表明，即使在存在这样的限制，简单的反馈算法可以执行令人惊讶的好，优于简单的零差或外差方案时，采用的协议。
2014-07-25 quant-ph
