Квантовая запутанность добавленных когерентных состояний на светоделителе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В настоящее время изучение новых квантовых состояний и методов их генерации является важной частью развития квантовых технологий. Одной из важнейших характеристик таких состояний является их квантовая запутанность. Сравнительно недавно были введены добавленные когерентные состояния, определяемые как |α,n⟩ = 𝓝n(â†)n |α⟩, где 𝓝n – нормировочная постоянная, |α⟩ – когерентное состояние, а ↠– оператор рождения, n – число добавленных фотонов. В данной работе впервые рассматривается квантовая запутанность таких состояний при их прохождении через светоделитель. Найдено простое аналитическое представление волновой функции на выходных портах светоделителя и рассмотрена квантовая запутанность получаемых двухкубитных состояний. Показано, что новые квантовые состояния имеют хорошие перспективы для их использования в квантовых технологиях.

Об авторах

Д. Н Макаров

Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова

Email: makarovd0608@yandex.ru
Архангельск, Россия

Список литературы

  1. L. Pezze, A. Smerzi, M. K. Oberthaler, R. Schmied, and P. Treutlein, Rev. Mod. Phys. 90, 035005 (2018).
  2. N. C. Harris, G. R. Steinbrecher, M. Prabhu, Y. Lahini, J. Mower, D. Bunandar, C. Chen, Franco N.C. Wong, T. Baehr-Jones, M. Hochberg, S. Lloyd, and D. Englund, Nature Photon. 11, 447 (2017).
  3. E. Knill, R. Laflamme, and G. J. Milburn, Nature 409, 46 (2001).
  4. P. Kok, W. J. Munro, K. Nemoto, T. C. Ralph, J. P. Dowling, and G. J. Milburn, Rev. Mod. Phys. 79, 135 (2007).
  5. S.-H. Tan and P. P. Rohde, Reviews in Physics 4, 100030 (2019).
  6. F. Bouchard, A. Sit, Y. Zhang, R. Fickler, F. M. Miatto, Y. Yao, F. Sciarrino, and E. Karimi, Rep. Prog. Phys. 84(1), 012402 (2021).
  7. C. Weedbrook, S. Pirandola, R. Garcia-Patron, N. J. Cerf, T. C. Ralph, J. H. Shapiro, and S. Lloyd, Rev. Mod. Phys. 84, 621 (2012).
  8. B. C. Sanders, Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 45, 244002 (2012).
  9. H. Jeong, A. Zavatta, M. Kang, Seung-Woo Lee, L. S. Costanzo, S. Grandi, T. C. Ralph, and M. Bellini, Nature Photon. 8, 564 (2014).
  10. M. S. Kim, W. Son, V. Buzek, and P. L. Knight, Phys. Rev. A 65, 032323 (2002).
  11. C. K. Hong, Z. Y. Ou, and L. Mandel., Phys. Rev. Lett. 59, 2044 (1987).
  12. J. W. Pan, Z. B. Chen, C. Y. Lu, H. Weinfurter, A. Zeilinger, and M. Zukowski, Rev. Mod. Phys. 84, 777 (2012).
  13. N. Sangouard, C. Simon, H. de Riedmatten, and N. Gisin, Rev. Mod. Phys. 83, 33 (2011).
  14. D. N. Makarov, Opt. Lett. 45, (2020).
  15. D. N. Makarov, Sci. Rep. 11, 5014 (2021).
  16. D. N. Makarov, E. S. Gusarevich, A. A. Goshev, K. A. Makarova, S. N. Kapustin, A. A. Kharlamova, and Yu. V. Tsykareva, Sci. Rep. 11, 10274 (2021).
  17. D. N. Makarov, Mathematics 10, 4794 (2022).
  18. R. A. Campos, Bahaa E. A. Saleh, and Malvin C. Teich, Phys. Rev. A 40, 1371 (1989).
  19. J. T. Francis and M. S. Tame, Phys. Rev. A 102, 043709 (2020).
  20. J. Fadrny, M. Neset, M. Bielak, M. Jezek, J. Bilek, and J. Fiurasek, npj Quantum Inf. 10, 89 (2024).
  21. G. S. Agarwal and K. Tara, Phys. Rev. A 43, 492 (1991).
  22. S. M. Barnett, G. Ferenczi, C. R. Gilson, and F. C. Speirits, Phys. Rev. A 98, 013809 (2018).
  23. R. Schnabel, Phys. Rep. 684, 1 (2017).
  24. M. S. Kim, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 41, 133001 (2008).
  25. Y. Maleki and A. M. Zheltikov, Opt. Express 27, 8291 (2019).
  26. F. A. Dominguez-Serna, F. J. Mendieta-Jimenez, and F. Rojas., Quantum Inf. Process, 15, 3121 (2016).
  27. X. Wang, J. Phys. A: Math. Gen. 35, 165 (2002).
  28. M. Holland and K. Burnett, Phys. Rev. Lett. 71, 1355 (1993).
  29. A. Mann, B. C. Sanders, and W. J. Munro, Phys. Rev. A 51, 989 (1995).
  30. A. Ekert and P. L. Knight, Amer. J. Phys. 63, 415 (1995).
  31. D. N. Makarov, Phys. Rev. E 102(5), 052213 (2020).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).