通过基于光-物质界面的融合机制生成多原子纠缠 W 态

W 态是量子通信中的关键资源。融合技术已被证明在线性光学系统中由两种或更多小尺寸 W 态制备大尺寸 W 态的良好候选方案。研究如何通过光-物质界面融合 W 态具有重要意义。本文中，我们展示在腔 QED 系统中利用融合机制制备大尺寸 W 态网络是可能的。三个原子与真空腔模之间的失谐相互作用构成了主要融合机制，基于此可将两个或三个小尺寸原子 W 态融合为更大尺寸的 W 态。若未从这三个原子中探测到激发，剩余原子仍处于两个或三个新 W 态的乘积态中，可再次融合。此前融合方案中所用的复杂 Fredkin 门在此得以避免。尺寸为 2 的 W 态也可被融合。可行性分析表明，我们的融合过程或许可利用当前技术实现。我们的结果展示了基于光-物质相互作用的融合机制如何得以实现，并可能成为腔 QED 系统中多方纠缠融合的起点。