基于多体角动量耦合实现和表征可控量子多进制单元及超图态
该研究团队构建了基于多体角动量相互作用的高维量子比特(qudit)多控酉算子的表征方法。这一表征对奇数维系统尤为适用,并与Pegg-Barnett相位形式存在有趣关联。研究人员以qutrit(三维量子系统)这一特例阐明核心观点,在此可建立与偶极-四极及四极-四极相互作用之间的简化关联。该工作描述了高维量子超图态集合的相应表征,并指明了可能的实现路径及主要障碍。通过更常见的二体角动量耦合方式,将qutrit三方控酉算子进行分解,使其可适用于多种物理系统实现。进而给出光学系统中实现qutrit酉算子和超图态的具体方案——该方案采用单光子源、双模交叉克尔相互作用及线性光学操作。此外,还定义了一类与角动量表征更直接关联的新型态,称为“角动量超图态”。
