非稳定态的实时制备与验证

量子纠缠是量子信息科学的核心,为量子通信、计算和计量提供了关键资源。因此,高精度纠缠态制备与高效验证对实用化量子技术至关重要。量子态验证(QSV)作为一种高效且实验友好的纠缠态验证方法,近期备受关注。该研究团队通过改进的均匀策略,首次实验演示了三量子比特非稳定子W态的QSV协议。值得注意的是,该工作将QSV的应用从标准验证场景拓展至集成态制备过程,实现了对高保真度目标态实时生成的引导与验证。具体而言,实验实现的验证效率(所需样本数与失真度的标度关系为-1.39)优于-2的标准量子极限;仅用9组测量设置和10^4次采样即达到97.07(±0.26)%的直接估计保真度,而通过约10^6次测量完成的量子态层析独立验证结果为98.58(±0.12)%。该成果首次展示了量子态制备主动辅助的QSV实验,确立了其作为实时量子态工程中比完全层析更具资源效率的强大替代方案。

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