利用弱相干脉冲实现远程态制备的单点击协议
远程态制备(RSP)允许一方利用纠缠态在另一方的量子比特上远程制备已知量子态。该技术可用于量子网络,实现盲量子计算或借助量子中继器的长距离量子密钥分发(QKD)等应用。执行RSP的客户端设备在理想情况下硬件需求较低,例如仅需发送光子量子比特。弱相干脉冲源为真实单光子源提供了实用替代方案,并已广泛应用于QKD领域。该研究团队在既有弱相干脉冲设备RSP协议基础上,提出了两种新协议。已知技术采用双点击(DC)协议,要求服务器和客户端的光子同时到达中间贝尔态测量装置。研究人员新增了单点击(SC)RSP协议,仅需单个光子到达贝尔态测量装置,在特定场景下可实现更优性能。此外还提出了双单点击(DSC)协议——通过重复执行SC协议两次并对生成的量子比特实施CNOT门操作,该协议在特定场景下无需相位稳定技术,既降低了技术复杂度,又较DC协议实现了性能提升。研究团队从保真度和速率维度对比这些协议,发现SC协议始终具有高于DC的速率,且与纠缠生成不同,其保真度并未出现固有降低。尽管SC性能更优,但DSC相较DC仍能展现性能改善,且技术复杂度可能低于SC。最后,该工作演示了这些协议在基于量子中继器的长距离QKD中的应用。
