微波光子集群态的高效态推演

大量量子比特之间的纠缠是许多量子算法中至关重要的资源。已高效生成由光子或微波域中运动光子量子比特链缠合的许多体态。然而，要通过实验重构其指数级密度矩阵来完全表征所生成的许多体态仍然具有挑战性。本文中，我们基于矩阵乘积算子形式开发了一种高效态推演方法，并在由最多 35 个微波光子量子比特构成的集群态上实现了该方法，通过重构其 $2^{35} \times 2^{35}$ 的密度矩阵来进行完整表征。这种完整的表征使我们能够检测到仅在生成大型集群态时才会发生的光源性能退化。该态推演方法适用于各种受缠合量子比特的物理实现，为指导开发高保真度缠合光子源提供了高效的基准测试方法。