优化高斯态在损耗条件下的光子数分布:致力于最小化损耗对高斯玻色采样的影响

该研究团队分析了光子损耗对高斯态光子数统计特性的影响。具体而言,研究者提出并系统评估了多种方法,用以减轻(位移)压缩真空态在损耗条件下光子数分布相对于无损情形的偏差。这些方法基于在已知损耗预算时重新定义高斯态参数,从而尽可能恢复目标态对应的理想光子数分布。尽管直接优化高维关联多模高斯态的光子数分布存在固有困难,但所提方法转而通过优化特定关键特性来实现——如保真度、相空间函数、光子数统计的低阶矩或真空态重叠度。值得注意的是,研究结果表明:通过优化纯高斯目标态与经损耗通道后的修正高斯态之间的保真度,通常并不能使相应光子数分布趋于一致。此外,该工作证实对于大参数范围,真空重叠度校正能最小化光子数分布偏差——针对单模压缩真空态给出了严格证明,并对广义(位移)压缩真空态提供了数值证据。由于光子损耗是高斯玻色采样的关键限制因素,这些研究成果为损耗环境中开展此类光量子模拟的可行性及局限性提供了深刻见解,并为缓解这些缺陷给出了指导方案。
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提交arXiv: 2026-03-20 18:22

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