在時域和頻域中編碼量子信息已被證明是可擴展量子信息處理的合適替代方案。這些編碼使得人們(men) 可以訪問高維希爾伯特空間，從(cong) 而對量子信息提取、密碼學和通信任務等有增強作用。此外，此類編碼僅(jin) 占用一種單一的空間模式，因此可以與(yu) 單模光纖網絡直接兼容。然而，具有足夠高分辨率的可靠時間測量仍然具有挑戰性(特別是在通訊波長下)。
博覽：2021Optica 時頻域中的通用壓縮層析術
技術背景：
在時域和頻域中編碼量子信息已被證明是可擴展量子信息處理的合適替代方案。這些編碼使得人們(men) 可以訪問高維希爾伯特空間，從(cong) 而對量子信息提取、密碼學和通信任務等有增強作用。此外，此類編碼僅(jin) 占用一種單一的空間模式，因此可以與(yu) 單模光纖網絡直接兼容。然而，具有足夠高分辨率的可靠時間測量仍然具有挑戰性(特別是在通訊波長下)。
量子信息技術一般包括量子計算，量子模擬和量子通信三種。在量子計算中，研究人員通常采用量子態或量子過程作為(wei) 數學語言來描述所屬量子係統的特征。認識一個(ge) 量子係統的量子態和量子過程等價(jia) 於(yu) 可以掌握在此係統中進行任何測量的結果。在量子信息科學領域，量子係統表征通常被稱為(wei) 量子層析。
壓縮策略已被用於(yu) 有效減少重建信號所需的測量數。然而，它們(men) 需要對未知態的最大秩(rank)有準確的了解，這在現實場景中並不總是可行的。為(wei) 了繞過這個(ge) 缺點，現在已經設計了新的壓縮方案來表征不同自由度的各種低秩狀態、門和測量。至關(guan) 重要的是，它們(men) 不需要對所討論的未知量子目標進行假設。
當前不足：
量子態層析是量子信息中的基本工具，但是隨著係統維度的增加，它所需的測量配置(configuration)數也越來越大。
文章創新點：
基於(yu) 此，德國帕德博恩大學的Jano Gil-Lopez(第一作者)和首爾國立大學Yong Siah Teo(通訊作者)等人提出了一種自適應壓縮層析策略，能夠在對初始未知信號作任何假設的前提下，以極少的測量在時間-頻率域表征任意的近相幹量子態。這種方法魯棒性很強，不需要對量子態做虛假假設，這些假設包括稀疏程度或相幹性(這些很可能與(yu) 真實場景是不相符的)。從(cong) 技術觀點來看，所提方法可以在單光子層級有效的表征通訊光(telecommunication light)的時域行為(wei) ，因此，為(wei) 許多新的量子技術奠定了基礎。
原理解析：
引入隨機壓縮層析機製描述未知低秩時間-頻率量子態ρd(有限維度d，秩r< (1) QPG。關(guan) 鍵組件QPG可以在定製的時頻模式上執行隨機輸入的投影。它由頻譜形狀的門控脈衝(chong) 饋送，以從(cong) 輸入中選擇時頻模式。通過將選通脈衝(chong) 整形為(wei) 選定基的所有模式，可以完全掃描基中的隨機輸入。如圖1所示，QPG 在兩(liang) 組模式 (2) 隨機壓縮層析。如圖2，攜帶未知狀態 附錄(2018，殷琪)： 如果對該波函數的某個(ge) 物理量進行觀測往往會(hui) 產(chan) 生多個(ge) 不同的結果，可表示為(wei) (這裏隻考慮有限離散的情況) 那麽(me) ，對該量子態可以表示為(wei) 如下形式 其稀疏的模平方為(wei) 表示該量子態經測量後坍縮為(wei) 第i個(ge) 結果的概率。上述公式表現了區別於(yu) 經典物理的量子疊加性，而且同一量子態還可再不同的觀測基下表示成不同的形式。如果這些測量結果對應的量子態可以展開該量子係統所處的希爾伯特空間，那麽(me) 將|Фi〉作為(wei) 基底且向量化後，則量子態|ψ〉在該基底下可以寫(xie) 成(c1,c2,…,cd)T，對應於(yu) 希爾伯特空間的一個(ge) 矢量。 以上描述隻適用於(yu) 量子係統處於(yu) 單一量子態的情況，即通常所說的純態。但對於(yu) 量子係統，不同粒子所處的量子狀態可能不一樣，稱其為(wei) 混態，表示為(wei) pj表示該量子係統中粒子處於(yu) 量子態|Фj〉的概率，且Σjpj=1 參考文獻：Jano Gil-Lopez, Yong Siah Teo, Syamsundar De, Benjamin Brecht, Hyunseok Jeong, Christine Silberhorn, and Luis L. Sánchez-Soto, "Universal compressive tomography in the time-frequency domain," Optica 8, 1296-1305 (2021) DOI：https://doi.org/10.1364/OPTICA.427645 關(guan) 於(yu) 昊量光電： 上海昊量光電設備有限国产黄色在线观看是國內(nei) 知名光電国产欧美在线專(zhuan) 業(ye) 代理商，代理品牌均處於(yu) 相關(guan) 領域的發展前沿；国产欧美在线包括各類激光器、光電調製器、光學測量設備、精密光學元件等，涉及国产成人在线观看免费网站領域涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫療、科學研究、國防及更細分的前沿市場如量子光學、生物顯微、物聯傳(chuan) 感、精密加工、先進激光製造等；可為(wei) 客戶提供完整的設備安裝，培訓，硬件開發，軟件開發，係統集成等優(you) 質服務。 您可以通過昊量光電的官方網站www.weilancj.com了解更多的国产欧美在线信息，或直接來電谘詢4006-888-532。 本文章經光學前沿授權轉載,商業(ye) 轉載請聯係獲得授權。
和
之間實現分束操作，其中一種用戶選擇的輸入模式
被轉換為(wei) 輸出模式
而所有其它模式都被傳(chuan) 輸。輸出模式中的光子檢測隨後將輸入狀態
投影到模式
上。
的信號與(yu) QPG相互作用，以便在第
步中測量隨機選擇的基。這給出了一組與(yu) 先前測量值相結合的相對頻率。所有
測量基
及其相應的相對頻率
隨後通過首先執行最大似然估計以獲得物理概率進行數值處理，然後將結果置於(yu) 信息完備鑒定(informational completeness certification,ICC) 算法中，該算法使用兩(liang) 個(ge) 半定程序計算完整性指標
。整個(ge) 循環迭代直到
在
處下降到某個(ge) 小閾值以下，這意味著
是信息完備的。
展示全部 
展示全部
