基于非互易 Mach-Zehnder 干涉仪的轨道角动量模式可扩展循环变换
量子物理
2024-04-24 v1
摘要
光子的轨道角动量（OAM）由于其独特的离散高维特性，为执行高维经典和量子信息处理提供了关键资源。一组正交 OAM 模式的循环变换是通用高维信息处理的基本构件。其在量子领域的实现即为通用量子 Pauli-X 门。在本工作中，我们利用非互易 Mach-Zehnder 干涉仪，实验演示了六种 OAM 模式的循环变换，平均效率高于 96%。我们的系统简单，且原则上可扩展至更多模式。通过改进相位稳定化并输入量子光子态，该方法可执行通用单光子量子 Pauli-X 门，从而为可扩展的高维量子计算铺平道路。
引用
@article{arxiv.2404.14690,
title = {Scalable cyclic transformation of orbital angular momentum modes based on a nonreciprocal Mach-Zehnder interferometer},
author = {Y. F. Yang and M. Y. Chen and F. P. Li and Y. P. Ruan and Z. X. Li and M. Xiao and H. Zhang and K. Y. Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.14690},
year = {2024}
}