Intra‐Cavity Laser Manipulation of High‐Dimensional Non‐Separable States

可分离态 量子纠缠 物理 自由度(物理和化学) 量子态 量子 角动量 可分离空间 量子力学 经典力学 数学 量子不和谐 数学分析
作者
Lan Hai,Zhejing Zhang,Shi-Long Liu,Lang Li,Zhi-Yuan Zhou,Qing Wang,Yanze Gao,Chunqing Gao,Yijie Shen,Shiyao Fu
出处
期刊:Laser & Photonics Reviews [Wiley]
卷期号:18 (4) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/lpor.202300593
摘要

Abstract Non‐separable states of structured light have the analogous mathematical forms with quantum entanglement, which offer an effective way to simulate quantum process. However, the classical multi‐partite non‐separable states analogue to multi‐particle entanglements can only be controlled by bulky free‐space modulation of light through coupling multiple degrees of freedom (DoFs) with orbital angular momentum (OAM) to achieve high dimensionality and other DoFs to emulate multi‐parties. In this paper, a scheme is proposed to directly emit multi‐partite non‐separable states from a simple laser cavity to mimic multi‐particle quantum entanglement. Through manipulating three DoFs as OAM, polarization, and wavevector inside a laser cavity, the eight‐dimensional (8D) tripartite states and all Greenberger‐Horne‐Zeilinger (GHZ)‐like states can be generated and controlled on demand. In addition, an effective method is proposed to perform state tomography employing convolutional neural network (CNN), for measuring the generated GHZ‐like states with highest fidelity up to 95.11%. This work reveals a feasibility of intra‐cavity manipulation of high‐dimensional multipartite non‐separable states, opening a compact device for quantum‐classical analogy and paving the path for advanced quantum scenarios.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
重要烤鸡发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助111采纳,获得10
1秒前
hrr发布了新的文献求助10
1秒前
qq大魔王发布了新的文献求助20
1秒前
星辰大海应助yzxzdm采纳,获得10
2秒前
天行健发布了新的文献求助10
2秒前
drZZY完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
云染完成签到,获得积分10
3秒前
黑面包发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
catank应助陈鑫采纳,获得10
4秒前
天晴应助陈鑫采纳,获得10
4秒前
天晴应助陈鑫采纳,获得10
4秒前
4秒前
NN发布了新的文献求助30
4秒前
大模型应助美好半山采纳,获得10
5秒前
自然大神发布了新的文献求助10
5秒前
鸽子发布了新的文献求助20
5秒前
姜辣蛇完成签到 ,获得积分10
6秒前
顾矜应助ma采纳,获得10
6秒前
风趣的芹完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
熊大发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
catank应助欧阳采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
ZJH发布了新的文献求助10
9秒前
黄倩倩完成签到,获得积分10
9秒前
张欢馨应助彪壮的一曲采纳,获得10
9秒前
drZZY发布了新的文献求助10
10秒前
杨珈淇发布了新的文献求助10
10秒前
张欢馨应助li采纳,获得10
11秒前
12秒前
谷雨完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
华仔应助默默采纳,获得30
13秒前
高分求助中
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
When Is Two-Stage Sample Robust Optimization Asymptotically Optimal? 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7601048
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9177441
关于积分的说明 19651697
捐赠科研通 7176897
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268812
关于科研通互助平台的介绍 2433104
邀请新用户注册赠送积分活动 2262395