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自由空间光脉冲中大型相干态叠加的生成

量子物理 2026-01-15 v1

摘要

非高斯量子态的生成是通用连续变量量子信息处理的关键要求。我们报告了在自由空间光脉冲上实验生成大振幅压缩相干态叠加(压缩猫态),达到了振幅α=2.47\alpha = 2.47,据我们所知,这超过了所有先前报道的值。我们的协议依赖于通过可调分束器对Fock态1|1\rangle2|2\rangle进行受控混合,然后通过零差探测进行预示。生成的态在其Wigner函数中显示出三个清晰分辨的负区域,并与目标态S^(z)(αα)\propto \hat{S}(z)(|\alpha\rangle - |-\alpha\rangle)实现了0.530.53的保真度,其中α=2.47\alpha = 2.47,压缩参数z=0.56z = 0.56。这些结果构成了时间繁殖协议和光学GKP态迭代生成的重要里程碑,为可扩展和容错的光子量子架构开辟了新的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.09672,
  title  = {Generation of Large Coherent-State Superpositions in Free-Space Optical Pulses},
  author = {Lucas Caron and Hector Simon and Hugo Basset and Romaric Journet and Rosa Tualle-Brouri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09672},
  year   = {2026}
}

备注

9 pages, 10 figures