光子量子比特的非厄米单向路由
量子物理
2024-07-03 v1 应用物理
摘要
高效且可调谐的量子比特单向路由器和自旋波二极管在经典和量子信息处理领域都发挥着重要作用。在这里，我们揭示了多能级中性冷原子可以同时介导耗散耦合和相干耦合。有趣的是，我们在实验中研究并实际实现了这一范式，成功合成了一个兼具光子量子比特单向路由器和自旋波二极管双重功能的系统。通过操控场的螺旋度，我们可以有效平衡相干耦合和耗散通道，从而确保光子量子比特的单向传输。量子比特保真度超过97.49%，隔离比达到 dB，而插入损耗低于0.36 dB。此外，我们表明，通过适当设置相干耦合参数，自旋波二极管可以有效实现单向信息传输。我们的工作不仅为量子网络中广泛组件的设计提供了新思路，也为非厄米量子物理、复杂量子网络和单向量子信息传输开辟了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2404.01211,
title = {Non-Hermitian unidirectional routing of photonic qubits},
author = {En-Ze Li and Yi-Yang Liu and Ming-Xin Dong and Dong-Sheng Ding and Bao-Sen Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01211},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 4 figures