余 敏,叶 炜,常守康,夏 莹,张 欢,胡利云

(1.江西师范大学 量子科学与技术中心，江西 南昌 330022；2.江西师范大学 物理与通信电子学院， 江西 南昌 330022；3.中南大学 计算机学院，湖南 长沙 410083；4.中山大学 物理学院，广东 广州 510275)

0 引言

量子信息技术的蓬勃发展使得人们对信息传递的效率和测量精度的要求越来越高，而以经典光场为信息载体已经远远满足不了科学发展的需求[1-6]。例如，在量子度量领域，当非经典量子态作为干涉仪的输入态时，标准量子极限可以被突破，这是输入经典态所不能及的[5-7]。因此，如何制备和调控强非经典性的量子态成为了顺利完成量子信息任务的前提。

在连续变量范畴里，量子态可被分为高斯态和非高斯态，这两种态最为明显的区别在于其相应Wigner函数的表现形式[8-10]。此外，不同于后者，前者亦可通过当前的实验技术比较容易地被实现[11，12]。不幸的是，高斯态在完成某些特定的量子信息任务存在一定的局限性。例如，双模压缩真空态虽然在高精密相位灵敏度接近海森堡极限，但是压缩参数实际上被限制在1.15内[13，14]。为此，人们把研究目光聚焦在非高斯量子态上。一般而言，非高斯量子态的制备通常都要利用到非高斯操作，比如，光子扣除[3，4,15],光子增加[16,17]和这两者的相干叠加操作[18，19]。尤其是，光子增加和光子扣除操作已经被实验上用来证明量子力学算符的不对易性[20]。此外，这两种操作不仅可以被用来实现量子态非经典性的增强，还能进一步改善高斯态(如双模压缩真空态)的纠缠度。……