Coherent Generation of the Complete High-Dimensional Bell Basis by Adaptive Pump Modulation
Coherent Generation of the Complete High-Dimensional Bell Basis by Adaptive Pump Modulation
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通过自适应泵浦调制相干生成完整的高维贝尔基
DOI：
10.1103/physrevapplied.14.054069
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发表时间：
2020-05
影响因子：
4.6
通讯作者：
Chen Lixiang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Yuanyuan;Zhang Wuhong;Zhang Dongkai;Qiu Xiaodong;Chen Lixiang
贝尔基是一组最大纠缠双光子态，是量子信息处理的关键先决条件，许多量子应用都强调了对高维贝尔基操纵的要求。虽然贝尔态可以通过使用巧妙的单光子量子门来创建，但它们在更高维度上的实现复杂性显着增加。在这里，我们提出了一种精心设计的方法来证明自适应泵浦调制能够在任意维希尔伯特空间中有效地准备贝尔基。通过实验创建了一套完整的四维轨道角动量贝尔态，为证明纠缠维数提供了高保真度。我们的策略可以简单地推广到准备更复杂形式的量子态，甚至利用其他物理自由度。此外，它还可以促进在各种量子协议中使用高维纠缠，特别是那些需要量子密集编码的协议。
The Bell basis, a set of maximally entangled biphoton states, is a critical prerequisite towards quantum information processing, and many quantum applications have highlighted the requirement for manipulation of the high-dimensional Bell basis. While Bell states can be created by using ingenious single-photon quantum gates, their implementation complexity in higher dimensions is significantly increased. Here we present an elaborate approach to show that the adaptive pump modulation enables the efficient preparation of the Bell basis in arbitrary-dimensional Hilbert space. A complete set of four-dimensional orbital angular momentum Bell states is experimentally created, yielding high fidelities for certifying the entanglement dimensionality. Our strategy can be simply generalized to prepare more complex forms of quantum states, even exploiting other physical degrees of freedom. Also, it can facilitate the use of high-dimensional entanglement in a variety of quantum protocols, in particular those requiring quantum dense coding.
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影响因子：
8.6
作者：
Shalm LK;Meyer-Scott E;Christensen BG;Bierhorst P;Wayne MA;Stevens MJ;Gerrits T;Glancy S;Hamel DR;Allman MS;Coakley KJ;Dyer SD;Hodge C;Lita AE;Verma VB;Lambrocco C;Tortorici E;Migdall AL;Zhang Y;Kumor DR;Farr WH;Marsili F;Shaw MD;Stern JA;Abellán C;Amaya W;Pruneri V;Jennewein T;Mitchell MW;Kwiat PG;Bienfang JC;Mirin RP;Knill E;Nam SW
通讯作者：
Nam SW
影响因子：
2.9
作者：
Kovlakov, E. V.;Straupe, S. S.;Kulik, S. P.
通讯作者：
Kulik, S. P.
影响因子：
3.3
作者：
B. Jack;J. Leach;H. Ritsch;S. Barnett;M. Padgett;S. Franke-Arnold
通讯作者：
B. Jack;J. Leach;H. Ritsch;S. Barnett;M. Padgett;S. Franke-Arnold
影响因子：
8.6
作者：
Giustina, Marissa;Versteegh, Marijn A. M.;Zeilinger, Anton
通讯作者：
Zeilinger, Anton
影响因子：
2.9
作者：
Yuanyuan Chen;S. Ecker;J. Bavaresco;T. Scheidl;Lixiang Chen;F. Steinlechner;M. Huber;R. Ursin
通讯作者：
Yuanyuan Chen;S. Ecker;J. Bavaresco;T. Scheidl;Lixiang Chen;F. Steinlechner;M. Huber;R. Ursin