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Acta Sinica Quantum Optica

增益因子对量子隐形传态保真度的影响

闫林波 Lin-bo YAN, 张建生 Jian-sheng ZHANG, 董敏 Min DONG, 姚远 Yuan YAO

Published Jan 1, 2023• 0 citations
Publisher

Abstract

连续变量量子远程传态在构建连续变量量子计算以及量子信息网络中发挥着重要作用。在实际的通信过程中, 由于周围环境的干扰, 量子纠缠通常会和周围的环境发生相互作用, 从而导致纠缠度减弱, 进而影响量子信息的正确传送, 导致隐形传态保真度的降低。实用的通信系统, 不是简简单单地从一个点到另一个点, 而是一个复杂的网络。因此利用多组份的纠缠态光场建立复杂的量子网络是必需的。本文利用四组份GHZ纠缠态光场来构建量子隐形传态网络, 得出该网络系统下传送量子态的保真度公式, 并仿真出不同压缩参数下增益因子对保真度的影响关系曲线, 仿真结果表示: 每一个确定的压缩参数都有一个最大保真度值, 对于确定的压缩参数r, 保真度随着增益因子的增大呈现先增大后减小的趋势。压缩参数r越大, 量子态恢复的保真度越好。当增益因子取值不合适时, 即使压缩参数比较大, 其保真度也无法达到较高要求。

DOI
10.3788/jqo20232904.0102

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Journal of Neijiang Normal University•Jan 1, 2015•0 citations

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固态量子比特(如超导、半导体等)主要工作于微波(GHz)频段。然而,该频段的量子信号在室温环境下存在较大的损耗,难以实现长距离传输,这一技术难题也是未来部署分布式量子计算、量子计算网络的重要瓶颈。将微波频段量子信号转换为光学频段(尤其是光通信波段)的量子换能器是解决该瓶颈问题的重要方案之一。近年来,光力学量子换能器因其具有低噪声、大带宽、高效率的发展潜力,且易于大规模芯片集成,成为量子换能器领域的研究热点。首先,系统综述了光力学量子换能器的基本原理与关键性能指标,包括转换效率、带宽、附加噪声与品质因子等,分析其物理机制与参数之间的制约关系;随后,重点梳理了薄膜型、光声晶体(OMC)型、体声波谐振器(BAR)型与微盘型这四种换能器的主要研究进展,分别评述其实现原理、性能水平及发展瓶颈;最后,针对量子换能器领域面临的重大挑战,对其未来发展方向进行了展望,包括协同度优化、低噪声和宽带工作能力、异质结构与新材料引入以及系统级优化设计等。该研究成果可为从事光力学量子换能器研究或对相关领域感兴趣的科研人员提供参考。

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