四波混频和分束器网络中的量子导引

Abstract

多组份量子导引具有独特的单向性和优越的灵活性，对于实现安全且高效的量子通信具有更大的优势和更广泛的应用前景。本文提出基于两个四波混频过程和线性分束器网络产生两个四模高斯态的方案，具体利用一个和两个线性分束器联合两个独立的四波混频过程，分别实现了四组份量子导引。对输出模式进行分析，两个方案都表现出丰富的多组份量子导引类型。基于第一个方案，第二个方案增加了一个线性分束器，通过调节线性分束器的透射率，方案一中没有的单模间导引在方案二中可以实现灵活操控（单向或双向不对称），同时联合导引的构型更加丰富。这对于构建需要的量子网络，实现安全的量子秘密共享和高效的量子通信任务具有重要的应用和意义。