线性光学量子计算中的自适应相位测量

光子计数对由线性光学从单光子导出的某些态诱导出有效的非线性光学相移。尽管该非线性是非确定性的，原则上已足以实现可扩展的线性光学量子计算（LOQC）。最显而易见的光学编码量子比特方式是将 qubit 表示为一个模式中真空与单光子的叠加——所谓“单轨”逻辑。迄今认为该方法相比“双轨”逻辑（ qubit 由跨两模式的单光子存储）在资源上过于昂贵。此处我们以实时反馈控制攻克此问题，其可对单模式实现量子极限相位测量，如近期实验所演示。我们表明，借助这一新增测量资源，单轨LOQC的资源需求与双轨LOQC并无实质差异。特别地，利用自适应相位测量，可确定性地制备任意量子比特态 $\alpha \ket{0} + \beta\ket{1}$。