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线性光子团簇态确定性生成中的时间片纠缠

量子物理 2024-11-27 v3

摘要

我们从理论上研究了利用由 Λ\Lambda 型电子系统描述的单个量子发射器确定性创建时间片纠缠光子序列的策略。我们在完整的微观数值模拟中明确展示了具有大量纠缠光子量子比特的线性团簇态的理论生成。其基础方案依赖于通过精确的光学驱动来操控基态相干性。一项重要发现是,最易获取的品质指标——可实现的旋转保真度——在面对损耗时不足以评估发射光子的实际量子关联。为解决此问题,我们明确计算了稳定子生成元期望值,将其作为所生成多光子态量子性质的更优度量。我们的工作具有广泛适用性,也可用于其他发射器和激发-发射方案,为基于完整数值模拟的时间片纠缠的深入实践分析奠定了概念基础,这些模拟对包含损耗和非理想性的现实系统与设置具有预测能力。本工作中展示的具体结果表明,通过受控的损耗最小化以及量子点类型系统的现实系统参数,可以在计算中生成具有显著长度的有用线性团簇态,并讨论了为量子信息处理任务进行扩展的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.08527,
  title  = {Time-bin entanglement in the deterministic generation of linear photonic cluster states},
  author = {David Bauch and Nikolas Köcher and Nils Heinisch and Stefan Schumacher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08527},
  year   = {2024}
}