基于现实单光子源进行纠缠分发的线性光学方案

我们研究了基于非局域光子减法的线性光学方案在纠缠分发中的操作，其中输入态由不完美的单光子源产生，表现出真空和多光子贡献。我们考虑了两种具有 radically 不同多光子“尾部”特性的现实光子统计模型。第一种模型假设偶尔发射双光子并存在线性衰减，而第二种模型的动机是利用自发参量下转换的 heralded 源。我们找到了保证在相关量子比特子空间中产生纠缠的光子统计条件，并将其与经典性判据进行了比较。我们还量化了使用不完美单光子源可产生的纠缠量，通过对装置参数进行优化，并使用形成纠缠 (entanglement of formation) 作为度量。最后，我们通过测试 Bell 不等式讨论了所产生纠缠的验证。分析针对两种方案进行。第一种是成熟的双光子方案，它在两个节点之间产生处于离域叠加态的光子，每个节点在输入端馈送一个单光子。作为第二种方案，我们引入并分析了一种基于干涉原子系综发射的两个 Stokes 光子的稳健方案的线性光学类比，该方案不需要节点间的相位稳定性。