符合计数基底下线性光学产生簇态的成功率
量子物理
2013-07-04 v3
摘要
我们报告了关于光子簇态计算的理论研究。寻找产生非经典光子态的最优方案对该领域至关重要，因为目前物理上可实现的光子 - 光子纠缠操作仅限于测量辅助的随机变换。评估此类变换效率的一个关键参数是期望测量结果的成功概率。目前已有数个实验组能够产生携带超过八个量子比特的多光子簇态。分离的光子量子比特或小簇可以通过概率性光学 CZ 门融合成单个簇态，该门以同时探测到所有光子为条件，每个门的成功概率为 1/9。这一设计在机械上遵循了十多年前由 Raussendorf、Browne 和 Briegel 提出的原始簇态产生理论方案。此前尚未分析过破坏性 CZ 门在线性光学簇态产生应用中的最优性。我们的结果表明，该方法远非最优。通过数值优化，我们确定将 n 个未纠缠的双轨光学量子比特融合成线性簇态的最大成功概率等于 1/2^(n-1)；通常通过自发参量下转换产生的 m 重光子贝尔对态，可以以 1/4^(m-1) 的最大成功概率融合成单个簇。
引用
@article{arxiv.1306.4062,
title = {Success rates for linear optical generation of cluster states in coincidence basis},
author = {D. B. Uskov and P. M. Alsing and M. L. Fanto and L. Kaplan and A. M. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.4062},
year = {2013}
}
备注
9 pages, 8 figures, 1 table