基于单侧量子点-腔系统辅助的误差预示双光子超纠缠 Bell 态生成与自辅助完全分析

超纠缠 Bell 态分析（HBSA）对于高容量量子通信至关重要。在此，我们设计了两种有效方案，借助单侧量子点-腔系统，对偏振和空间模式两个自由度下的双光子系统进行误差预示的确定性生成以及自辅助完全分析超纠缠 Bell 态。我们构建了一个误差预示模块，其中包含一个位于单侧光学微腔内的单电荷量子点、两个圆偏振分束器、一个半波片和一个单光子探测器，其中光子与量子点系统之间不完善相互作用所导致的错误可被预示。利用该误差预示模块，我们的两种方案在超纠缠 Bell 态生成和完全 HBSA 上的保真度可达到单位一。有趣的是，通过利用已测量的空间模式态来辅助偏振态的分析，我们的完全 HBSA 方案以自辅助方式工作，这极大简化了分析过程并大幅降低了对非线性的要求。这些优势使我们的方案在实验上更易实现，并在远距离高容量量子通信中具有更实际的应用。