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摘要

基于一种特殊的控制非门,实现多光子偏振态与单光子空间高维态之间的相互变换,使得对多光子偏振态的操作可以通过对单光子的操作来完成,由此可以实现任意多光子正定算符值测量和多光子任意幺正操作.这种实现方式是以一定概率完成的,但其效率要优于此前的方案,在目前的实验条件下是可行的.

关键词:

Based on a special controlled-NOT gate, a multi-photon state encoded in polarizations of photons could be transformed into the corresponding single photon qudit encoded in spatial mode. It will make the processing on multi-photon change into the operation on a single-photon, if the inverse transformation from a single photon qudit back to a multi-photon state could be realized also. Associated with linear optical multi-port interferometer for single-photon unitary operation, the positive-operator value measurement and the universal unitary operation for multi-photon state are realized. This approach is more efficient than the previous one with decomposition into two-qubit gates in the circuit-based quantum computation, and it is feasible with using the current experimental technology.

Keywords:

single photon qudit/
special controlled-NOT gate/
linear optical multi-port interferometer

作者及机构信息

林青

1.

基金项目:国家自然科学基金(批准号:11005040)、福建省自然科学基金(批准号:2010J05008)和中央高等学校基本科研基金(批准号:JB-SJ1007)资助的课题.

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Lin Qing

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