通过差分非高斯操作连续变量量子密钥分发

人们发现非高斯操作可以用来提升高斯纠缠态的的纠缠度,本文提出了一种通过使用非高斯差分操作来进行放射性的基于纠缠(Entanglement-based,EB)的连续变量量子密钥分发(CVQKD)的方法,其中纠缠源产生于中间而不是合法的通信两端.这个被提出的放射性的结构方案对分析在有损信道中光子如何丢失是非常有用的,这种分析可以提高量子通信的性能.它可以在当前技术条件下实现.为了提高通信的安全距离和基于EB协议和PM协议的噪声容限,这个技术采用一种在色散潮流中新的成熟的和通用的非高斯操作.

基于催化式KLM型干涉实现非高斯量子态的制备及非经典性研究

作为一种常见的量子资源,非高斯量子态在连续变量量子信息处理中发挥着重要作用.本文考虑单模压缩态作为输入态,通过Knill-Laflamme-Milburn(KLM)型SU(3)干涉操作后,实现一种新型非高斯量子态的制备.利用Wigner函数的相空间分布,研究发现,通过调控输入态的压缩参数和KLM模型中三个光束分离器的反射率,可以实现非高斯态的高探测概率以及获得高非经典特性.特别是,在大压缩参数和低反射率区域中,所制备非高斯态的Wigner函数呈现出明显的负部体积特征.这些研究为实现长距离量子安全通信提供了理论指导.

基于局域压缩量子剪切制备非高斯量子态及非经典性

光场量子态的制备和操控对于量子信息处理的发展具有非常重要的实际意义。将局域的压缩操作引入到量子剪切装置中,实现将输入相干态截断为真空光,单光子和双光子的叠加形式。利用平均光子数和Wigner函数,着重研究了输出态的非经典特性。在相同参数下,局域压缩参数的增加有利于平均光子数的提高以及Wigner函数负部体积的增大。此外,相干态的振幅增加可以提高平均光子数,但会导致Wigner函数负部体积的减小。这些研究结果表明,相比于没有局域压缩的情况,局域压缩的量子剪切装置在制备强非经典性的非高斯态上具有显著的优势。