多体纠缠生成的捷径：一种用于玻色子抽取的图方法

我们提出一种图方法，用于系统性搜索可在带预示的线性玻色系统中生成多体纠缠的方案。虽然预示式纠缠生成比后选择方案为量子任务提供了更可容忍的方案，但一般而言为多体系统寻找合适的电路更具挑战性。我们展示了从玻色子抽取得到的图映射提供了克服电路设计局限的便捷策略。我们提出了一种通过实现我们的图技术来缓解该局限的实用策略。我们的物理装置基于雕刻协议，其利用 $N$ 个空间重叠的单玻色子抽取将均匀分布的玻色子的 Fock 态转换为纠缠态。我们已识别出用于量子比特 N 体 GHZ 和 W 态的通用方案，其显著优于先前方案。此外，我们用于生成 $N=3$ 的 GHZ 与 W 纠缠态叠加的方案说明我们的方法可扩展以推导更广义的纠缠态形式。进而，我们找到了一种用于 qudit 的 N 体 GHZ 态生成方案，其所需粒子数远少于先前提议。这些结果展示了我们的方法在发现用于生成复杂预示纠缠态的优化解方面的能力。作为概念验证，我们提出了一种通过预示探测生成 Bell 态的线性光学方案。我们期望我们的方法能作为生成多样纠缠的有前景工具。