光学量子克隆——综述

在简要介绍量子不可克隆定理及其与量子力学线性和因果性的联系后，我们按时间顺序（尽可能）勾勒量子克隆机器的概念并回顾主要结果。回顾了量子克隆机器的重要类别，特别是与态无关和与态有关的克隆机器。然后从形式化角度研究1-to-2克隆问题，使用完全正映射与算子之间的同构，导出所谓的双贝尔ansatz。这也产生了一种基于半定规划方法的量子克隆高效数值方法。接着详述了d维中最优N-to-M通用克隆机器的推导，以及非对称克隆机器的概念。本综述第二部分考虑克隆机器的光学实现。表明光子的通用克隆可通过光参量放大或经由Hong-Ou-Mandel效应的对称化实现。回顾了量子克隆机器的各种实验演示。还考虑了正交偏振光子的克隆，以及光子的非对称与相位协变克隆。最后，分析了量子克隆到连续变量的推广。解释了通过相位不敏感放大对光相干态的最优克隆，以及利用线性光学、测量与前馈操作实现的连续变量量子克隆实验。