几十年前,量子光学元件通过表现出没有经典等效的光线而成为物理的新领域。第一次研究涉及仅涉及一种或两种模式的电磁场的单个修饰,挤压状态,双束和EPR状态。然后,量子光的性质的研究沿越来越复杂和丰富的情况的方向发展,涉及许多空间,时间,频率或极化模式。实际上,电磁场的每种模式都可以视为单个量子的自由度。然后,使用非线性光学器件的技术进行逐步不同的模式,从而以受控的方式构建量子网络(Kimble,2008),其中节点是光学模式,并且赋予了强大的多部分纠缠。此外,此类网络可以很容易地重新发现,并且仅受到弱分解。他们确实打开了许多有前途的光学通信和计算观点。由于麦克斯韦方程的线性性,两种模式的线性叠加是另一种模式。这意味着“模态叠加原理”与常规量子状态叠加原理握手。本评论的目的是表明以全球方式考虑多模量子光的这两个方面的兴趣。确实使用不同的模式集可以在不同的角度考虑相同的量子状态:一个给定的状态可以纠缠在一个基础上,以另一种分解。我们将证明存在一些属性,这些属性在选择模式的基础选择方面存在不变。我们还将提出找到描述给定多模量子状态所需的最小模式集的方法。然后,我们将展示如何产生,表征,量身定制和使用多模量子光,考虑在这种光和两光子重合的光和模态方面的损失和放大的影响。切换到量子技术的应用程序,我们将在这篇评论中表明,不仅可以找到可能改善参数估计的量子状态,而且还可以找到这些状态“实时”的最佳模式。我们将最终介绍如何使用此类量子模态网络进行基于测量的量子计算。
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