时基光子 Qudit 的几何相位 (Pancharatnam-Berry) 校准与反馈算法
量子物理
2026-05-01 v1
摘要
我们构建了时基光子 qudit 的几何相位框架，并提出了一种实用的校准和反馈算法，用于分离和补偿几何 (Pancharatnam-Berry) 相、动力学相和技术性相位。我们直接在时基基座上工作，使用平行运输规范使几何相位呈现为可实验识别的干涉偏移量，而所有相位贡献均以二进位分辨的对角变换形式出现。我们对状态准备建模为级联的非均衡马赫-齐耳干涉仪，给出任意分离比和相位的闭式�幅，指出单端口监测需要后选和重新归一化。随后我们给出基于相邻时基扫描的干涉测量配方，附带傅里叶基底的交叉检查，并给出一种多模式数值案例研究，该研究分离总相、动力学相和几何相，并演示反馈补偿。该协议使用标准组件，包括可调 UMZI、相位移射线或 EOM，以及单光子探测器，配合常规相位扫描。它旨用于小到中等维度，大约 d 可达 10，并为相位稳定的高维时间编码量子通信和光子处理提供可扩展的途径。
引用
@article{arxiv.2604.27009,
title = {Geometric-Phase (Pancharatnam-Berry) Correction for Time-Bin Photonic Qudits: A Calibration and Feed-Forward Algorithm},
author = {Ryan Rae-Cheng Wee and Josef Bruzzese},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.27009},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 5 figures. Versioned code and numerical routines available at https://github.com/97RyanW/Geometric-Phase-Correction and https://doi.org/10.5281/zenodo.19349233