随机信道下轨道角动量纠缠的拓扑鲁棒性
量子物理
2026-03-12 v1 光学
摘要
轨道角动量（OAM）纠缠为多个量子位和高维希尔伯特空间提供了访问途径，但不幸的是，这类纠缠易受干扰，在真实世界噪声信道中会衰减。本文我们发现，即便在此类噪声信道下，OAM 纠缠也存在一种对其具有鲁棒性的拓扑结构，我们通过大气湍流——典型的随机或混沌介质——进行演示。我们使用各种湍流强度的量子信道，发现即便 OAM 本身对湍流高度敏感，OAM 拓扑可观测量仍被保持。我们也对混合态证明了这一点，尽管由于去相干状态的纯度降低，OAM 拓扑结构仍保持完整。我们的工作为 OAM 纠缠的保护提供了新的视角，并且可以轻易地扩展到其他空间基底、自由度以及复杂信道，无论是静态还是动态的。
引用
@article{arxiv.2603.10618,
title = {Topological robustness of orbital angular momentum entanglement in stochastic channels},
author = {Tatjana Kleine and Pedro Ornelas and Cade Peters and Zhenyu Guo and Bereneice Sephton and Isaac Nape and Yijie Shen and Andrew Forbes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.10618},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 11 figures