拓扑量子干涉测量

结构化光提供高维希尔伯特空间,为基础量子光学和量子技术蕴藏着巨大潜力。然而,现有的表征方法(如Hong-Ou-Mandel(HOM)干涉)通常假设完美调谐条件,忽略了控制空间模式演化的几何物理。在此,该团队建立了一种由基于相互作用的几何相位——交换贝里相位(BPX)驱动的拓扑量子干涉测量。该工作的理论将\(q\)-板态生成与表征推广到任意拓扑荷及(失)调谐条件,证明了BPX作为控制空间干涉的几何标记。该研究显示,BPX可作为确定性控制参数,将双光子空间模式分解为几何决定的基本模式。这种映射揭示了拓扑不变量和相位奇点,它们可作为状态维度估计的非层析见证,避免了全状态重建。该方法具有设备无关性和高度可扩展性,能够实现可扩展的高维表征和拓扑保护态选择,并可直接应用于量子计量学和高容量量子网络。
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提交arXiv: 2026-06-18 02:53

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