三模NOON态的通知生成

光子的纠缠态构成了量子通信、量子计算和量子计量学的基础。然而，它们的生成仍然受到根本性的限制：在缺乏固有光子-光子相互作用的情况下，此类态的生成本质上是概率性的而非确定性的。普遍采用的后选择技术通过检测纠缠态来验证其产生，从而不可避免地破坏该态。通知（Heralding）提供了一种解决方案，即通过测量辅助模式中的辅助光子来指示态的产生，而无需直接测量目标态。在此，我们报告了一项生成三模双光子NOON态的实验，其中一个通知模式中单个光子的探测即表明该态存在于三个目标模式中。我们通过估计相对于理想三模NOON态的保真度为0.823 ± 0.018，并认证其具有真正的多体纠缠，从而验证了所生成态的有效性。凭借我们方案的高成功概率和低资源开销，我们的工作为纠缠多模态生成提供了理论和实验上的基石，该生成在当前技术条件下即可实现。这些多模纠缠态代表了线性光学量子信息中一个与多量子比特态编码互补的关键方向。