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通过光学干涉按需产生原子量子比特纠缠

量子物理 2009-11-13 v2

摘要

我们在光学干涉仪框架内研究了通过公共光子通道按需产生单原子量子比特之间纠缠的问题。正如预期,对于以相干激光束为输入的 Mach-Zehnder 干涉仪,需要高精细度光学腔以克服对自发辐射的敏感性。然而,我们表明,使用 twin-Fock 输入,原则上无需腔增强即可产生有用的纠缠。两种方法都需要单光子分辨探测器,而结合腔反馈和 twin-Fock 输入将获得最佳结果。这种方法利用双光子输入以及当前可用的反射镜和探测器技术,可能实现 .99.99 的保真度。此外,我们研究了基于 NOON 态的干涉仪,并表明其性能与 twin-Fock 态相似,但无需高精度光电探测器。当前的干涉仪方法可作为量子信息处理的通用、可扩展电路元件,借助单量子比特操作,可实现快速量子门、确定性隐形传态、纠缠交换等。

关键词

引用

@article{arxiv.0709.2144,
  title  = {On-demand generation of entanglement of atomic qubits via optical interferometry},
  author = {Y. P. Huang and M. G. Moore},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0709.2144},
  year   = {2009}
}

备注

To be published in PRA