保留四个编号
Pan 等人在 1998 年制备两对偏振纠缠光子,每对中的一个进入联合分析器,其余两个的关联按分析器符合结果筛选。因此,验证记录是四重符合,不只是中央分束器的两次点击。
实验利用同一泵浦脉冲两次通过同一晶体来制对。说初始有两对,并不意味着两个隔离激光器或独立运行的源站。尤其与后来的网络演示比较时,历史结论应保留这套制备几何。
先投影,再归一化
独立教学计算把输入对编号为一二和三四,每对选为双水平与双竖直偏振等幅、正号的叠加态,并以下式符号表示该归一化 Bell 态。中央光子投影到同一 Bell 态后,外侧对也留在该态。
右侧振幅尚未归一化,其模平方为四分之一,即这一特定 Bell 结果的理想概率。归一化可以从选中态移去系数,却不能从采集账本中删去成功概率;其他 Bell 结果还要保留标签或施加相应参考系修正。
证据阅读:J.-W. Pan, D. Bouwmeester, H. Weinfurter and A. Zeilinger (1998), Experimental Entanglement Swapping, PRL 80, 3891–3894M. Żukowski, A. Zeilinger, M. A. Horne and A. K. Ekert (1993), Event-Ready-Detectors Bell Experiment via Entanglement Swapping, PRL 71, 4287–4290
一个基底分不开混合态
双水平与双竖直对的等比例非相干混合,在水平竖直基底中给出的同向计数,与正号 Bell 态完全相同。因此,只在该基底看到漂亮关联,没有检验被遗漏的相干性。
把两个分析器都转到对角基底,Bell 态给出同向对角结果,而非相干混合使四种联合结果等概率。这一明确反例解释了互补基底验证为何重要;态重建仍然依赖分析器标定与一致的选中系综。
证据阅读:J.-W. Pan, D. Bouwmeester, H. Weinfurter and A. Zeilinger (1998), Experimental Entanglement Swapping, PRL 80, 3891–3894D. F. V. James, P. G. Kwiat, W. J. Munro and A. G. White (2001), On the Measurement of Qubits — author manuscript, arXiv:quant-ph/0103121
成功模式需要输入约定
历史分析器利用干涉和分束器不同输出的符合,筛选反对称 Bell 结果。良好的空间时间重叠、频谱滤波和额外制对抑制,都是让该模式具有意义的条件。任意两次点击不自动等于 Bell 投影。
在自己的正号输入理想算例中,假设一千次有效双对输入到达只接受一种 Bell 结果的完美分析器,损失前约有 250 次合格。若四个必需探测器各自独立地以二分之一概率成功,期望四重符合便降至约 15.6 次。条件态质量与可用速率是两个量。
忽略标签,就回到未分组记录
对理想双对输入,若忽略中央四种 Bell 结果且不作修正,外侧对平均后为最大混合态。远端任何一站都不能只凭自己的点击认出被选中的 Bell 系综;必须通信中央结果,并匹配事件编号。
这不意味着任意后选择都能认证纠缠。要固定分析器规则,报告丢弃和漏检事件,并测试额外基底。尤其四重符合演示还按外侧探测作了条件筛选,本身并非事件就绪、无漏洞的 Bell 试次;后者有额外时序和损失要求。
证据阅读:M. Żukowski, A. Zeilinger, M. A. Horne and A. K. Ekert (1993), Event-Ready-Detectors Bell Experiment via Entanglement Swapping, PRL 71, 4287–4290J.-W. Pan, D. Bouwmeester, H. Weinfurter and A. Zeilinger (1998), Experimental Entanglement Swapping, PRL 80, 3891–3894
把协议与近邻问题分清
交换通过联合测量转移纠缠关系;隐形传态则利用共享纠缠、测量与通信的修正信息转移未知态。两者代数紧密相关,但声明的输入与验证问题不同。
已有隐形传态与单比特层析 Lab 可帮助检查这些要素,并未复现 1998 年四光子装置及其双比特验证。下一篇保留交换输入,把中央选择移到更晚时刻,追问哪些记录改变,哪些只是获得新的条件标签。
证据阅读:J.-W. Pan, D. Bouwmeester, H. Weinfurter and A. Zeilinger (1998), Experimental Entanglement Swapping, PRL 80, 3891–3894M. Żukowski, A. Zeilinger, M. A. Horne and A. K. Ekert (1993), Event-Ready-Detectors Bell Experiment via Entanglement Swapping, PRL 71, 4287–4290