存在现实缺陷的增强型线性光学 Bell 态测量方案的效率

在现实条件下，我们将用于 Bell 态测量的标准 50% 效率单分束器方法与一种提议的 75% 效率辅助光子增强方案 [W. P. Grice, Phys. Rev. A 84, 042331 (2011)] 进行了比较。在考虑高输入态光子损耗、辅助态光子损耗、探测器低效与耦合损耗、探测器暗计数以及非光子数分辨探测器的情况下，对这两种方案进行了比较。我们还分析了使用非光子数分辨探测器的复用阵列时的这两种方案。此外，我们探索了利用自发参量下转换作为增强方案所需辅助光子对源的可能性。在这些不同情况下，我们确定了增强方案优于标准方案时的探测器参数界限，并描述了不同缺陷对测量成功率和区分保真度的影响。这是结合数值和解析技术完成的。在讨论的许多情况中，Hilbert 空间的大小和测量结果的数量可能非常大，这使得直接数值求解在计算上代价高昂。为减轻这一问题，我们所有的数值计算均使用纯态进行。这要求在测量前追踪损耗模式，并将暗计数视为测量结果的变体而非对状态本身的修改。此外，我们提供了近似的解析表达式，以说明不同缺陷对 Bell 态分析仪质量的影响。