从单光子源连续变量qudit的蒸馏：级联方法
量子物理
2025-12-16 v1
摘要
在连续变量区域创建高保真度光子量子态对于通用量子技术的实现至关重要。然而，这是一项具有挑战性的任务，因为它需要更高的非线性或更大的Fock态。在本文中，我们通过使用仅依赖单光子源和单光子探测器的级联分束器线性光学装置来克服这一必要性，以定制所需的单模非经典态。为了展示该装置的实用性，我们演示了以单位保真度生成位移高光子态，以及保真度高于98%的薛定谔猫态族。此外，我们展示了GKP资源态的生成，例如ON态和弱三次相位态，保真度为99%。通过以位移qudit的形式表述输出，在该单装置中创建如此多样的重要态成为可能。该性能指标有助于高效识别和优化生成目标单模量子态所需的输入参数。我们还通过纳入探测器效率和非单位单光子源来考虑实验不完美性。该级联装置将帮助实验人员利用当前可用资源（如单光子源和单光子探测器）探索目标态的可行创建。
引用
@article{arxiv.2512.13264,
title = {Distillation of continuous variable qudits from single photon sources: A cascaded approach},
author = {Devibala Esakkimuthu and Basherrudin Mahmud Ahmed Abduljaffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13264},
year = {2025}
}