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量子态真正非高斯的一个充分条件
摘要： 我们证明，具有正参数c的位置算符x?和动量算符p?的期望值可作为识别量子非高斯态（即无法表示为高斯态混合的态）的工具。与量子态层析成像不同，我们的条件可通过高效零差检测轻松验证，仅需测量两个正交正则分量。我们证实该方法甚至能检测具有正定维格纳函数的量子非高斯态——这种情况无法通过相空间分布的负性来判定。此外，我们还证明该条件能在信号衰减超过50%时，表征由真空态与四光子整数倍叠加构成的量子非高斯态类。
关键词： 维格纳函数、量子信息、连续变量、非高斯态、正交测量、高斯态
更新于2025-09-23 15:21:01
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远程量子节点间的连续变量纠缠提纯
摘要： 量子网络的发展依赖于远程量子节点之间的高质量纠缠。现实中不可避免的退相干会限制纠缠量子节点的质量，但纠缠提纯技术可以解决这一问题。我们提出了一种实验上可行的方案，可在远程量子节点间实现连续变量纠缠的生成、存储与提纯，该方案仅需原子系综量子存储器与平衡零拍探测（BHD）。初始时，一份在传输过程中存在相位涨落的双体纠缠光态被存储于两个远程原子系综中，从而使原子系综形成纠缠。在存储寿命期内，通过向这两个原子系综分发并存储另一份纠缠光模，基于BHD结果的筛选可实现原子自旋波纠缠的提纯。本方案为下游应用提供了远程量子节点间的高度纠缠态，并支持向大规模量子网络中的多体纠缠提纯扩展。
关键词： 平衡零差检测、连续变量、纠缠提纯、量子网络、原子系综
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于外差检测的源设备无关量子随机数发生器，速率达17 Gbps
摘要： 随机数广泛应用于从基础科学模拟到安全防护等诸多领域。在贝尔测试和密码学等关键场景中，随机数既需具备私密性，又要求以超高速率生成。然而现有随机数发生器通常被视为可信设备，但若存在缺陷或遭受恶意外部干扰，其安全性可能受到威胁。本研究提出一种能同时保障安全性与生成速度的高效协议：基于通用正算子值测量构建源-设备无关协议，并将其特化为零差测量方案。通过实验实施该协议，在无需初始随机源的情况下实现了17.42 Gbit/s的安全生成速率，且该协议在有限密钥场景下对各类攻击的安全性均已得到证明。
关键词： 量子密码学、源设备无关、外差检测、连续变量、量子随机数发生器
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过线性分束器产生的纠缠高斯态实现连续变量量子隐形传态
摘要： 我们从理论上实现了连续变量量子隐形传态协议，其中爱丽丝和鲍伯通过线性分束器共享一个由普通双模高斯纠缠态构建的状态。利用最初输入分束器的两个单模高斯态的非经典性和纯度，我们明确地以压缩和相空间正交分量形式实现了未知态的隐形传态协议。研究表明，当增益因子g等于1时，传态保真度达到最大值，当g偏离1向任一方向变化时，保真度逐渐降低。我们还发现，当分束器的其中一个输入态被热光子态取代时，传态保真度会下降。
关键词： 量子隐形传态、纠缠、高斯态、分束器、连续变量
更新于2025-09-23 15:19:57
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连续变量纠缠网络中的分布式量子传感
摘要： 网络连接是量子通信的核心要素1，对量子计算机技术的规?；⒄挂簿哂兄匾绷?。最新研究发现，通过构建纠缠量子网络还能提升多空间分布式参数的传感性能3-10。本研究通过实验首次展示：利用纠缠量子网络可显著增强四个分布式节点间平均相移的测量精度。我们采用四模纠缠连续变量态，实现了超越可分离探针极限的确定性量子相位传感。该技术成果可直接应用于分子追踪、原子钟量子网络等多个领域。
关键词： 连续变量、分布式相位传感、量子传感、纠缠网络
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于连续变量量子信息的集成光子平台
摘要： 集成量子光子学通过将光限制在微型化波导电路中，为光学量子态的产生、操控与探测提供了可扩展平台。本研究展示在单一器件上实现非经典光的产生、操控及零差检测干涉测量阶段——这是迈向连续变量量子信息全集成方案的关键一步。我们利用动态可重构铌酸锂波导网络产生并表征了压缩真空态与双模纠缠态（这些是多种量子通信与计算协议的核心资源），测得?1.38±0.04 dB的压缩水平，并通过验证不可分判据I=0.77±0.02<1证实了纠缠存在。该平台能实现光学量子技术所需全部流程，其高非线性与快速可重构特性使其特别适合基于时间编码连续变量簇态的量子计算实现。
关键词： 连续变量、压缩真空、纠缠态、集成量子光子学、量子信息
更新于2025-09-04 15:30:14
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在连续变量量子密钥分发中攻击爱丽丝的盒子
摘要： 量子密码协议的安全性分析通?；谀承┨囟ㄌ跫渲兄皇欠⑺头剑ˋlice）和接收方（Bob）的设备具有隔离性，第三方无法接入。若窃听者（Eve）通过设备的侧信道进行攻击，则密钥率可能显著降低。本文研究了对相干态协议的攻击方式：Eve不仅窃听主通信信道，还入侵了Alice的设备——其通过引入低平均光子数（ˉn）的特洛伊木马模式，并以与信号态相似的方式对其进行调制来实现。我们首先证明该策略可等效为无侧信道但主信道存在更高损耗与噪声的攻击；随后揭示随着平均光子数（ˉn）增加，密钥率会快速恶化：每当（ˉn+1）值翻倍时，长距离通信下的密钥率就会减半。本研究表明，Alice的设备还应配备能检测并估算出入射/出射光子总数的传感系统。
关键词： 连续变量、侧信道、特洛伊木马攻击、量子密钥分发、安全性
更新于2025-09-04 15:30:14