基于原始态与衰减态真空概率的量子非高斯性判据

量子非高斯态代表一类重要的高度非经典态，其制备需要超出高斯操作与统计混合范畴的量子操作或测量。本文基于原始量子态以及透过透射率为 T 的损耗信道后的态的真空概率，推导了量子非高斯性认证的判据。我们证明这些判据对任意多模态均成立，这对于其在宽带光源与单光子探测器实验中的适用性十分重要。有趣的是，我们的方法仅需一个光电探测器即可探测量子非高斯性，而无需复杂的复用光子探测方案，代价是实验时间增加。我们还提出了一种基于真空概率与态的平均光子数的量子非高斯性判据，并表明该判据与基于成对真空概率的判据密切相关。我们以受背景泊松噪声污染的真空与单光子态混合所建模的实际非理想单光子态为例，说明了所得判据的性能。