利用相干多光子态实现物质量子比特的量子隐形传态与纠缠交换

本文提出了基于概率纠缠辅助的物质量子比特量子隐形传态方案以及纠缠交换方案。这些方案基于一种后选择贝尔态投影协议，该协议能够借助辅助相干多光子态并通过平衡零差光电探测进行后选择，将两个物质量子比特投影到贝尔态上。若此光子后选择成功，我们探讨了以$25\%$的成功概率实现保真度为 1 的量子隐形传态和纠缠交换的理论可能性。这种光子辅助的贝尔投影是通过在 Ramsey 型相互作用序列中，将两个物质量子比特近乎共振地耦合到两个独立腔内的辐射场单模上，并在平衡零差探测场景中测量涌现的场态而产生的。由于这些量子协议需要相干多光子态量子态工程和平衡零差光电探测的基本工具，它们可能为量子信息处理中的当前量子光学应用提供有趣的前景。