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两种基于量子点-微腔耦合系统的四光子团簇态生成方案。 (英语) Zbl 1509.81508号

总结:我们提出了两种基于量子点-微腔耦合系统产生四光子簇态的方案。在第一种方案中,四光子团簇态是由三个量子点非退化探测器辅助的四个单光子态产生的。在第二种方案中,首先利用量子点微腔耦合系统构建光子偏振控制的Z(C-Z)门,然后利用现有的自发参量下转换技术,从两个EPR对中生成四光子簇态。非破坏探测器和光子极化C-Z门都是通过量子点-微腔耦合系统实现的,由于侧面泄漏率小,耦合强度强,可以以接近单位的成功概率和近乎完美的保真度实现。

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80年第81季度 特殊量子系统,如可解系统
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参考文献:

[1] Bennett,CH;Brassard,G.,《量子密码:公钥分发和抛硬币》,Theoret。计算。科学。,560, 7-11 (2014) ·Zbl 1306.81030号 ·doi:10.1016/j.tcs.2014.05.025
[2] 马,XF;齐,B。;Zhao,Y。;Lo,HK,量子密钥分配的实用诱饵态,物理。修订版A,72(2005)·doi:10.1103/PhysRevA.72.012326
[3] Basso Basset,F。;瓦莱里,M。;Roccia,E。;穆雷达,V。;波多里尼,D。;Neuwirth,J。;斯帕格诺洛,R。;米歇尔,B。;卡瓦乔,G。;夏里诺,F。;Trotta,R.,量子点按需产生纠缠光子的量子密钥分配,Sci。高级,76379(2021)·doi:10.1126/sciadv.abe6379
[4] 李伟(Li,W.)。;Wang,L。;Zhao,SM,基于扩展单光子纠缠的相位匹配量子密钥分配,Quant。信息处理。,21, 124 (2022) ·Zbl 1508.81310号 ·doi:10.1007/s11128-022-03464-2
[5] Bennett,CH;Brassard,G。;克雷珀,C。;Jozsa,R。;佩雷斯,A。;Wootters,WK,通过双经典和Einstein-Poolsky-Rosen通道传送未知量子态,Phys。修订稿。,70, 1895-1899 (1993) ·Zbl 1051.81505号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.70.1895
[6] Boschi,D。;Branca,S。;德马蒂尼,F。;哈代,L。;Popescu,S.,通过双经典和Einstein-Poolsky-Rosen通道传送未知纯量子态的实验实现,Phys。修订稿。,80, 1121-1125 (1998) ·Zbl 0947.81004号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.80.1121
[7] Kazemikhah,P.,Aghababa,H.:使用四个量子比特簇态对任意数量的量子比特进行双向量子隐形传态。国际法学理论。物理学。60, 378-386 (2021). 数字对象标识代码:10.1007/s10773-020-3380-4704-w·Zbl 1523.81037号
[8] He,WT;Wang,J。;张,TT;Alzahrani,F。;霍宾尼,A。;Alsadei,A。;Hayat,T。;Deng,FG,具有量子密集编码和钟态的高效三方量子密钥协商协议,Int.J.Theor。物理。,58, 2834-2846 (2019) ·Zbl 1433.81029号 ·doi:10.1007/s10773-019-04167-8
[9] 张杰。;Peng,KC,通过明亮振幅压缩光和钟态直接测量实现量子隐形传态和密集编码,Phys。修订版A,62(2000)·doi:10.1103/PhysRevA.62.064302
[10] 长,GL;Zhang,HR,使用掩蔽的量子安全直接通信中信道容量的急剧增加,科学。公牛。,66, 1267-1269 (2021) ·doi:10.1016/j.scib.2021.04.016
[11] 黄,ZM;荣,ZB;邹,XF;He,ZM,弯曲时空中的半量子安全直接通信,Quant。信息处理。,20, 375 (2021) ·Zbl 1508.81682号 ·doi:10.1007/s11128-021-03316-5
[12] 白,CM;张,SJ;Liu,L.,一类特殊超图访问结构的量子秘密共享,Quant。信息处理。,21, 119 (2022) ·Zbl 1508.81644号 ·doi:10.1007/s11128-022-03425-9
[13] Raussendorf,R。;Briegel,HJ,单向量子计算机,Phys。修订稿。,86, 5188-5191 (2001) ·Zbl 1152.81803号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.86.5188
[14] Chen,K。;李,C-M;张,Q。;陈,YA;戈贝尔,A。;陈,S。;A.迈尔。;Pan,JW,双光子四量子比特簇态单向量子计算的实验实现,Phys。修订稿。,99 (2007) ·doi:10.1103/PhysRevLett.99.120503
[15] Walther,P。;Resch,KJ;鲁道夫,T。;申克,E。;温福特,H。;维达尔五世。;Aspelmeyer,M。;Zeilinger,A.,《实验单向量子计算》,《自然》,434169-176(2005)·doi:10.1038/nature03347
[16] Briegel,HJ;Raussendorf,R.,《相互作用粒子阵列中的持久纠缠》,《物理学》。修订稿。,86, 910-913 (2001) ·doi:10.1103/PhysRevLett.86.910
[17] Walther,P。;Aspelmeyer,M。;Resch,KJ;Zeilinger,A.,集群状态贝尔不等式的实验违反,Phys。修订稿。,95(2005年)·doi:10.1103/PhysRevLett.95.020403
[18] 李,DC;Cao,ZL,通过簇态隐形传送两粒子纠缠态,Commun。西奥。物理。,47, 464-466 (2007) ·doi:10.1088/0253-6102/47/3/017
[19] Shi,Y。;Waks,E.,使用时滞反馈的多维光子簇状态的确定性生成,《物理学》。修订版A,104(2021)·doi:10.1103/PhysRevA.104.013703
[20] 邹,XB;Mathis,W.,《生成四光子偏振纠缠簇态》,Phys。版本A,71(2005)·doi:10.1103/PhysRevA.71.032308
[21] 停车场,HS;Cho,J。;李,JY;Lee,DH;Choi,SK,基于偏振纠缠光子对的双光子四量子比特簇态生成,Opt。《快报》,第15期,17960页(2007年)·doi:10.1364/OE.15.017960
[22] 朱,MZ;Yuan,GY,基于交叉克尔非线性制备偏振纠缠光子簇态的高效方案,国际期刊Quant。Inf.,9,1319-1327(2011)·Zbl 1229.81040号 ·网址:10.1142/S0219749911007915
[23] Dong,L。;王,JX;秀,XM;Dong,香港;李,D。;Gao,YJ,利用纠缠门和受控相位门的集成的分布式四光子团簇型偏振纠缠态的生成方案,Int.J.Quant。Inf.,11,1350064(2013)·Zbl 1292.81011号 ·doi:10.1142/S0219749913500640
[24] Xu、X.M.、Dong、L.、Shen、H.Z.、Gao、Ya。Jun.,Yi,X.X.:通过集成模块制备、连接和断开簇型极化纠缠态。程序。理论。实验物理。2013年9月31日(2013)。doi:10.1093/ptep/ptt069
[25] 季玉强;Z.Jin。;朱,AD;Wang,HF;Zhang,S.,基于电荷检测完成超纠缠态分析和多粒子纠缠生成,Chin。物理学。B、 23(2014年)·doi:10.1088/1674-1056/23/5/050306
[26] 张,JL;苏,SL;张,S。;朱,AD;Wang,HF,腔输入输出过程辅助的完全和无损偏振纠缠团簇态分析,J.Opt。Soc.Am.B,33,342(2016)·doi:10.1364/JOSAB.33.000342
[27] 冯,LT;张,M。;周,ZY;陈,Y。;李,M。;戴,DX;任,HL;郭,GP;郭总经理;Tame,M。;Ren,XF,使用硅纳米线生成频率简并四光子纠缠态,NPJ Quant。Inf.,5,90(2019)·doi:10.1038/s41534-019-0205-4
[28] Tiurev,K。;Appel,MH;波兰米兰贝尔;劳里岑,MB;蒂拉诺夫,A。;Lodahl,P。;Sörensen,A.,光子纳米结构中具有固态量子发射器的高精度多光子纠缠团簇态,Phys。版本A,105,L030601(2022)·doi:10.1103/PhysRevA.105.L030601
[29] Djordjevic,I.B.:基于簇态的量子计算。数量。信息处理。数量。计算。数量。错误更正。531-561 (2021). doi:10.1016/B978-0-12-821982-9.00004-6·Zbl 1457.81001号
[30] Ju,L。;杨,M。;薛鹏,《用线性光学制备团簇态的建议》,中国。物理学。B、 30(2021年)·doi:10.1088/1674-1056/abd74b
[31] Hu,CY,基于自旋的单光子晶体管,动态随机存取存储器,二极管,半导体路由器,物理。B版,94(2016)·doi:10.103/物理版本B.94.245307
[32] 人力资源部Wei;Deng,FG,《双面光学微腔内量子点辅助的混合系统通用量子门》,Phys。版本A,87(2013)·doi:10.1103/PhysRevA.87.022305
[33] 损失,D。;DiVincenzo,DP,量子点量子计算,物理学。修订版A,57120-126(1998)·doi:10.103/物理版本A.57.120
[34] 穆迪,G。;麦当劳,C。;费尔德曼,A。;哈维,T。;米林,RP;Silverman,KL,带电量子点中激子相干时间的电子增强,物理学。修订稿。,116 (2016) ·doi:10.1103/PhysRevLett.116.037402
[35] 杜萨诺夫斯基。;纳雷恩,C。;Portalupi,SL;Jetter,M。;胡贝尔,T。;Klembt,S。;Michler,P。;Höfling,S.,《电信波长下量子点自旋量子位发射的光学电荷注入和相干控制》,美国国家通讯社。,13, 748 (2022) ·doi:10.1038/s41467-022-28328-2
[36] 弗吉尼亚州瓦纳;里克特,L。;高,T。;Kaymazlar,K。;Heindel,T.,《使用半导体量子点的量子通信》,Adv.Quant。技术。,5,2100116(2022)·doi:10.1002/qute.202100116
[37] 李,JX;德维维迪,P。;堪萨斯州库马尔;罗伊·T。;科罗拉多州克劳福德;Thomas,J.,《为神经形态光电计算在碳纳米管上生长钙钛矿量子点》,高级电子杂志。材料。,7, 2000535 (2021) ·doi:10.1002/aelm.202000535
[38] 鲁德诺·鲁津斯基,W。;Burakowski,M。;Reithmaier,JP;穆西亚,A。;Benyoucef,M.,用于量子通信应用的对称INP量子点中三极管的磁光特性,材料,14,1-15(2021)·doi:10.3390/ma14040942
[39] 李,XW;蔡,WS;关,HL;赵,SY;曹,SL;陈,C。;刘,M。;Zang,ZG,白光发光二极管和可见光通信用硅涂层和配体修饰的高稳定性cspbbr3量子点,化学。工程杂志,419(2021)·doi:10.1016/j.cej.2021.129551
[40] 荒川,Y。;MJ Holmes,《量子信息技术量子点单光子源的进展:广谱综述》,应用。物理学。第7版(2020年)·数字对象标识代码:10.1063/5.0010193
[41] Xu,Y。;郭,Q。;Si,B。;LY Cheng;Wang,HF;Zhang,S.,光学微腔中通过量子点自旋产生多光子Greenberger-Horne-Zeilinger态和团簇态,Opt。社区。,313, 294-298 (2014) ·doi:10.1016/j.optcom.2013.09.067
[42] Zhou,Y.S.,Li,X.,Deng,Y.,Li.,H.R.,Luo,M.X.:在腔QED系统的辅助下生成混合四量子比特纠缠无相干态。选择。Commun公司。366, 397-403 (2016). doi:10.1016/j.optcom.2015.12.065
[43] 白,CH;王,DY;施,H。;崔,WX;蒋,XX;Wang,HF,通过量子点-微腔耦合系统实现光子的多目标量子比特控制非门和电子自旋的控制相位门的方案,Quant。信息处理。,15, 1485-1498 (2016) ·Zbl 1338.81129号 ·doi:10.1007/s11128-015-1197-4
[44] Dong,L.,Lv,L.、Yang,Z.L.,Liu,S.T.,Wang,X.Y.,Geng,X.,Ren,Y.P.,Ji,Y.Q.,Xu,X.M.:单面qd腔系统辅助的超纠缠三光子非对称w态的确定制备。高级数量。技术。,2200092 (2022). doi:10.1002/数量.202200092
[45] 人力资源部Wei;Deng,FG,电子自旋量子比特上的通用量子门,单面光学微腔中的量子点,Opt。快递,22593(2014)·doi:10.1364/OE.22.000593
[46] 郑,YY;梁,LX;Zhang,M.,通过单面量子点腔系统实现双光子超共轭钟形态的误差预测生成和自助完全分析,Sci。中国物理。机械。阿童木。,62 (2019) ·doi:10.1007/s11433-018-9338-8
[47] ZL赵;Han,B.,海森堡方程的Lie对称性分析,Commun。非线性科学。数字。模拟。,45, 220-234 (2017) ·Zbl 1485.35011号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2016.10.008
[48] 布梅斯特,D。;潘,JW;马特尔,K。;艾布尔,M。;温福特,H。;Zeilinger,A.,《实验量子隐形传态》,《自然》,390575-579(1997)·Zbl 1369.81006号 ·doi:10.1038/37539
[49] 奎亚特,PG;马特尔,K。;温福特,H。;Zeilinger,A。;Sergienko,AV;Shih,Y.,偏振纠缠光子对的新高强度源,Phys。修订稿。,75, 4337-4341 (1995) ·doi:10.1103/PhysRevLett.75.4337
[50] Żukowski,M.、Zeilinger,A.、Horne,M.A.、Ekert,A.K.:事件就绪检测器。通过纠缠交换的贝尔实验。物理学。修订稿。71, 4287-4290 (1993). doi:10.1103/PhysRevLett.45271.4287
[51] Bennett,CH;Brassard,G。;克雷珀,C。;Jozsa,R。;佩雷斯,A。;Wootters,WK,通过双经典和爱因斯坦-波多尔斯基-罗森通道传输未知量子态,Phys。修订稿。,70, 1895-1899 (1993) ·Zbl 1051.81505号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.70.1895
[52] 马特尔,K。;温福特,H。;奎亚特,PG;Zeilinger,A.,《实验量子通信中的密集编码》,Phys。修订稿。,76, 4656-4659 (1996) ·doi:10.1103/PhysRevLett.76.4656
[53] 潘,JW;布梅斯特,D。;温福特,H。;Zeilinger,A.,《实验纠缠交换:从未相互作用的纠缠光子》,Phys。修订稿。,80, 3891-3894 (1998) ·Zbl 0946.81088号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.80.3891
[54] 潘,JW;Daniell,M。;加斯帕罗尼,S。;Weihs,G。;Zeilinger,A.,《四光子纠缠和高保真隐形传态的实验演示》,Phys。修订稿。,86, 4435-4438 (2001) ·doi:10.1103/PhysRevLett.86.4435
[55] 奎亚特,PG;马特尔,K。;温福特,H。;Zeilinger,A。;Sergienko,AV;Shih,Y.,偏振纠缠光子对的新高强度源,Phys。修订稿。,75, 4337-4341 (1995) ·doi:10.1103/PhysRevLett.75.4337
[56] 潘,JW;陈,ZB;卢,CY;温福特,H。;Zeilinger,A。;Zukowski,M.,《多光子纠缠和干涉测量》,修订版。物理。,84, 777-838 (2012) ·doi:10.1103/RevModPhys.84.777
[57] 胡,XM;张,C。;刘,BH;郭毅。;Xing,WB;黄,CX;黄,YF;李,CF;郭,GC,无检测漏洞的高维贝尔试验,Phys。修订稿。,129 (2022) ·doi:10.1103/PhysRevLett.129.060402
[58] 托姆,N。;贾瓦迪,A。;安东尼亚迪斯,NO;Najer博士。;Löbl,MC;科尔什,阿根廷;斯科特·R。;瓦伦丁,SR;韦克,AD;路德维希,A。;RJ Warburton,《相干单光子的明亮快速来源》,Nat.Nanotechnol。,16, 399-403 (2021) ·数字对象标识代码:10.1038/s41565-020-00831-x
[59] 潘,JW;Lu,CY,量子互联网量子点单光子源,国家纳米技术。,16, 1294-1296 (2021) ·doi:10.1038/s41565-021-01033-9
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