通过 Hong-Ou-Mandel 合并实现轨道角动量光子量子比特的最优量子克隆
量子物理
2010-10-26 v1 光学
摘要
光的轨道角动量与波函数的螺旋结构相关，在量子光子学中具有巨大潜力，因为它允许将更高维的量子空间附加到每个光子上。然而，迄今为止，OAM 的使用因其难以操控而受到阻碍。在这里，利用最近展示的自旋-OAM 信息传递工具，我们首次观察到两个具有非零 OAM 的入射光子在分束器的同一输出模式上的 Hong-Ou-Mandel 合并。通过改变光子的输入 OAM 状态，可以开启和关闭这种合并。然后，利用已为偏振开发的对称化技术，利用这种效应实现了 OAM 编码量子比特的 1 → 2 通用最优量子克隆。最后，这些结果被证明可以扩展到任意维度的量子空间，甚至可以结合光子的不同自由度。
引用
@article{arxiv.1010.5214,
title = {Optimal quantum cloning of orbital angular momentum photon qubits via Hong-Ou-Mandel coalescence},
author = {Eleonora Nagali and Linda Sansoni and Fabio Sciarrino and Francesco De Martini and Lorenzo Marrucci and Bruno Piccirillo and Ebrahim Karimi and Enrico Santamato},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.5214},
year = {2010}
}
备注
5 pages, 3 figures