用于超快光量子处理的皮秒级薛定谔猫态

非高斯态是实现通用、容错光学量子计算的核心资源,但其生成速率长期受限于低宣告概率以及纳秒时间模式下的操作。本研究在皮秒光波包中实现了多光子广义光子减法,通过解决制约当前生成速率的时间模式瓶颈,建立了高速运行所需的状态生成能力。两个相互干涉的超短压缩真空态由配备高速过渡边缘传感器的光子数分辨探测宣告,并通过与泵浦重复频率5 MHz、10皮秒时间模式匹配的脉冲零差探测进行表征。该团队重构了未经损耗校正的维格纳函数,其中四光子宣告对应最多四个不同的负值区域,有效猫态振幅达到 \(α_{\mathrm{eff}} = 1.69\)。该振幅已接近容错猫码架构及自适应培育逻辑量子比特生成中的实际相关范围,而皮秒时间模式则为兼容高速、可扩展的时间复用光子架构建立了平台。
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提交arXiv: 2026-06-22 23:17

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