量子信息利用独立和纠缠的量子系统来执行一系列信息处理任务,这比传统系统更具优势 [1]。量子通信是量子信息的一个主要分支,其目的是通过通信链路(光纤或自由空间信道)在远程方(通常称为 Alice 和 Bob)之间忠实地传输光子量子态 [2]。量子密钥分发 (QKD) 是一种重要的量子通信协议,其目标是在 Alice 和 Bob 之间远程生成共享密钥 [3-5]。其有效性已在长距离上得到证实 [6],这对于实际应用来说是理想的。过去,大多数量子通信实验都集中在点对点应用上,直到最近,人们对网络和多用户应用的兴趣才有所增加,并将大量精力集中在支持未来量子计算机网络的底层通信基础设施上,即所谓的量子互联网 [7]。与标准通信网络一样,路由将是实现单光子动态功能的一项基本功能。实现具有潜在快速响应时间的单光子路由器的直接方法是使用干涉仪 [8 – 11]。在 [8] 中,使用在其一条臂中带有相位调制器的马赫-曾德尔干涉仪 (MZI) 将单光子按需路由到其一个输出。基于 MZI 设计的具有两个输入和两个输出的单光子开关也已提出 [9]。在 [10] 中,还提出了一种基于 MZI 的耦合器,其中光子可以作为可调开关以任何分光比路由。在这些论文中,提出了三种路由配置,由于使用 MZI,所有这些配置都需要额外的主动相位稳定系统。为了获得更稳定的设计,另一种配置采用了 Sagnac 光纤
中位随访16年后的结果,有272名患者患有CVD。仅与兰花切除术相结合,顺铂联合化疗与CVD风险增加(危险比[HR],1.9; 95%CI,1.1至3.1)。患者在诊断时肥胖或吸烟者(HR,4.6; 95%CI,2.0至10.0和HR,分别为1.7; 95%CI,1.1至2.4),开发了Raynaud的现象(HR,1.9; 95%CI,1.1至3.6)或dyslipidemia(1.1至3.6)或dyslipidemia(H. 95%ci; 95%ci o; 95%; 1.95%; 95%; 95%; 95%; 1. 1. 8%; 1.1.8; 95%; CVD(HR,2.9; 95%CI,1.7至4.9)的CVD风险更高。与未发展CVD的幸存者相比,具有CVD的TC幸存者在物理领域上报告了质量较低。接受了心血管危险因素的临床评估(评估年龄中位数:51岁),有86%的人患有血脂异常,有50%的人患有高血压,而35%的人患有代谢合伙,无论治疗均无关。
在喷气推进实验室,Shaddock 是激光干涉仪空间天线 (LISA) 的干涉仪架构师。后来,根据 NASA 和澳大利亚太空计划之间的协议,他领导澳大利亚国立大学的一个团队将 LISA 的技术应用于重力恢复和气候实验 (GRACE) 后续任务,该任务也是由 JPL 完成的。这两个项目仪器的核心是相位计,这也是一种常用于电子测试和测量的仪器。诀窍是为 GRACE 后续任务重新配置 LISA 的现场可编程门阵列 (FPGA) 处理器。
詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 1 光学望远镜元件 (OTE) 是一个三镜消像散镜,由一个直径 6.5 米、分段式轻型主镜 (PM)、一个次镜和一个三镜组成。测量结构是一种轻型碳纤维复合结构(图 1)。轻型镜和结构技术开发以及望远镜是否满足其在轨性能要求需要最先进的干涉测量法,该干涉测量法具有高灵敏度、快速曝光时间和对振动不敏感的特点。瞬时相移干涉测量法满足了这些要求,其中像素化相位掩模允许同时捕获所有四个相移干涉图。这项技术是关键特性,使我们能够成功展示 JWST 望远镜轻型镜和大型轻型复合结构所需的技术就绪水平,制造主镜部分并验证其在低温下的性能,在环境测试之前和之后对完全组装的望远镜进行曲率中心测试,并在约翰逊航天中心在低温下对主镜进行相位调整。 4D Technology(现为亚利桑那州图森市 Onto Innovation 的子公司)为 JWST 项目建造了几台专用干涉仪(图 2),包括 PhaseCam、电子散斑干涉仪 (ESPI)、高速干涉仪 (HSI) 和多波干涉仪。
叠加原理 – 相干性 – 时间相干性和空间相干性 – 光干涉的条件。菲涅尔双棱镜 – 光波长的测定 – 反射时相位的变化。由于反射和透射光(余弦定律)而导致的平面波在薄膜上的斜入射 – 薄膜的颜色 – 具有两个非平行反射表面的薄膜的干涉(楔形薄膜)。金属丝直径的测定,反射光中的牛顿环。迈克尔逊干涉仪,使用牛顿环和迈克尔逊干涉仪测定单色光的波长。
我们提出了一种将传统光学干涉测量装置映射到量子电路中的方法。通过模拟量子电路,可以估计存在光子损失时马赫-曾德尔干涉仪内部的未知相移。为此,我们使用贝叶斯方法,其中需要似然函数,并通过模拟适当的量子电路获得似然函数。比较了四种不同的确定光子数状态(均具有六个光子)的精度。我们考虑的测量方案是计算干涉仪最终分束器后检测到的光子数量,并使用干涉仪臂中的虚拟分束器来模拟光子损失。我们的结果表明,只要光子损失率在特定范围内,所考虑的四种确定光子数状态中的三种可以具有比标准干涉极限更好的精度。此外,还估计了装置中四种确定光子数状态的 Fisher 信息,以检查所选测量方案的最优性。
我们的团队开发了一种新型超导双环干涉仪(也称为 bi-SQUID),并获得了专利,这种干涉仪可以产生专门设计用于表现出高度线性响应的磁通量传感器。我们的 bi-SQUID 由基于近中观 Cu 约瑟夫森结的铝双环 bi-SQUID 组成。我们还预计,在更高的临界温度下运行的其他超导材料也是可行的。这种方案为传统的基于隧道结的干涉仪提供了一种替代的制造方法,其中结特性以及因此的磁通量对电压和磁通量对临界电流的器件响应可以通过金属弱连接的几何形状进行大量且轻松的调整。我们的 SQUID 系统已经在其响应的线性度方面表现出了巨大的改进,并且由于我们独特的专利设计,我们预计,如果需要,可以在运行过程中进一步提高 bi-SQUID 器件的性能。因此,如果用来替代目前在多通道超导生物磁系统中使用的传统SQUID,我们开发和测试的双SQUID几何结构有望提供一种设计,该设计可能能够为医疗应用提供下一代高灵敏度和高分辨率的超导磁传感器。
在与设备无关的量子信息方法中,可以仅根据记录的统计数据对给定任务的实现进行自测试,而无需所用设备的详细模型。尽管在实验上要求很高,但它为自然满足相关要求的先进量子技术提供了有吸引力的验证方案。在这项工作中,我们通过实验研究是否可以采用自测试协议来验证采用现代空分复用光纤技术构建的新量子设备是否正常运行。具体而言,我们考虑了 M. Farkas 和 J. Kaniewski (Phys. Rev. A 99, 032316) 的准备和测量协议,用于对维度 d > 2 中的相互无偏基 (MUB) 进行自测试测量。在我们的方案中,状态准备和测量阶段是使用多臂干涉仪实现的,该干涉仪由新的多芯光纤和相关组件构建。由于使用该技术实现了干涉仪光学模式的高度重叠,我们能够达到对两个四维 MUB 的实施进行自我测试所需的可见性。我们还量化了测量的两个操作量:(i) 与贝尔违规相关的不兼容性稳健性,以及 (ii) 可从结果中提取的随机性。由于 MUB 是几种量子信息协议的核心,我们的结果对于未来依赖空分复用光纤的量子工作具有实际意义。
我们提出了一种量子可编程门阵列 (QPGA) 的光子集成电路架构,该架构能够准备任意量子态和算子。该架构由相位调制的 Mach-Zehnder 干涉仪晶格组成,该干涉仪对路径编码的光子量子比特进行旋转,并嵌入量子发射器,使用双光子散射过程在相邻量子比特之间实现确定性的受控 σz 操作。通过适当设置晶格内的相移,可以对设备进行编程以实现任何量子电路,而无需修改硬件。我们提供了在设备上精确准备任意量子态和算子的算法,并表明基于梯度的优化可以训练模拟 QPGA,以自动实现对重要量子电路的高度紧凑近似,并具有近乎统一的保真度。