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基于连续变量多体纠缠的转发器增强型分布式量子传感
摘要： 纠缠是量子增强应用中的一种独特资源。当用于传感时，分布式量子传感器之间共享的纠缠能显著提升对量子传感器网络全局参数的测量灵敏度。然而，纠缠分发过程中产生的损耗会迅速抵消纠缠量子传感器相较于配备本地量子资源的传感器所具有的测量灵敏度优势。本文提出一种克服纠缠分发损耗的可行方案，证明纠缠量子传感器实现的测量灵敏度优于最优本地资源所能提供的水平。该方案利用无噪声线性放大器（NLA）作为量子中继器。研究表明，与构建量子中继器以突破量子密钥分发无中继极限这一重大挑战不同，基于NLA的分布式量子传感量子中继器可通过现有技术实现。因此，分布式量子传感将成为受益于量子中继器的应用实例。
关键词： 量子中继器、分布式量子传感、纠缠、量子传感、无噪声线性放大器
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 梯度回波存储器中存储亚兆赫兹单光子研究
摘要： 量子中继器是建立全球通信网络所需长距离量子信道的基础。能够存储光学量子态的量子存储器是量子中继器的核心组件。目前已研究了多种实现光学量子存储的机制，从简单的光学延迟线到复杂的光子回波方案不等。本文研究的方案是梯度回波存储器(GEM)。实践证明GEM是目前最高效的存储方案之一——在87Rb冷原子系综中运行时，其回忆效率可达87%，相干时间长达1毫秒。由于此前没有单光子源能满足该存储协议严苛的光谱要求（特别是需要87Rb原子跃迁处亚兆赫线宽的光子），GEM研究仅采用弱相干脉冲进行。我们利用腔增强自发参量下转换(SPDC)技术，开发出了带宽为429±10kHz的兼容光源——据我们所知，这是迄今SPDC产生的最窄线宽单光子。通过与该光源集成，首次实现了GEM的单光子存储，并使其单光子级特性得以最终探究。单光子量子存储器为将该系统用作量子光学门开辟了前景：在量子存储器中同时存储多个单光子态时，可能因交叉相位调制产生光子-光子相互作用。
关键词： 单光子源、梯度回波存储器、量子中继器、亚兆赫线宽光子、量子存储器
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 频分复用预言单光子的量子存储
摘要： 光量子存储器是量子信息科学中的重要器件，尤其适用于量子网络和量子中继器等应用[1]。理论预测表明，能够独立存储多个模式的多模量子存储器可通过缩短远程量子节点间的纠缠生成时间，极大促进量子网络的扩展[1]。当前研究主要集中于稀土掺杂晶体的时间复用和原子气体的空间复用。除这些成果外，稀土掺杂晶体凭借其巨大的非均匀展宽特性，构成了一个独特的量子系统——该系统还能通过存储多个频率模式提供额外的复用自由度[2]。本文首次报道了将频率复用单光子存储至激光写入波导（集成于Pr3+:Y2SiO5晶体中）的量子存储实验。采用受限波导完成该任务的核心优势在于：由于波导内光-物质相互作用增强，制备量子存储器所需的功率大幅降低，从而能以适中激光功率同步制备多个不同频率的存储器。
关键词： 量子中继器、量子存储器、单光子、量子网络、频率复用
更新于2025-09-11 14:15:04