Fuente Fotónica de Estados Heraldos de Greenberger-Horne-Zeilinger

Generar grandes estados entrelazados multiphotón es de principal interés debido a la posibilidad de habilitar computación cuántica fotónica universal y nodos de repetidor cuántico completamente ópticos. Estas aplicaciones aprovechan la computación cuántica basada en medidas utilizando estados de clúster. Notablemente, se demostró que los estados de clúster fotónicos de tamaño arbitrario pueden ser generados utilizando puertas de fusión de óptica lineal heraldada factibles que actúan sobre estados heraldados de tres fotones de Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) como el estado de recurso inicial. Por lo tanto, la capacidad de generar estados GHZ heraldados es de gran importancia para escalar la computación cuántica fotónica. Aquí, demostramos experimentalmente este bloque de construcción requerido al informar un estado GHZ heraldado de tres fotones con codificación de polarización, para el cual construimos una fuente de seis fotones de alta tasa (5472 Hz) a partir de un emisor cuántico de estado sólido y un interferómetro estable basado en polarización. La detección de tres fotones auxiliares heraldan la generación de estados GHZ de tres fotones entre las partículas restantes con fidelidades de hasta F=0.72780.0106. Nuestros resultados inician un camino para operaciones de entrelazado escalables utilizando implementaciones de óptica lineal heraldada.