Unconditional Bell-type state generation for spatially separate trapped ions
我们提出了一个方案,用于产生最大纠缠态涉及内部电子自由度的两个遥远的被困离子,他们中的每一个都位于一个腔。这是通过使用单个飞行原子来分配纠缠来实现的。对于某些特定的相互作用时间,所提出的方案导致非概率产生一个完美的贝尔型状态。在协议结束时,飞行的原子完全从系统的其余部分中解脱出来,使两个离子都处于Bell型状态。此外,该方案对腔场状态和腔损耗不敏感。我们还解决的情况下,失相和耗散必须考虑到飞行的原子从一个腔到另一个的方式,并讨论了所产生的噪声信道进行量子隐形传态的适用性。
2007-04-30 quant-ph
Experimental loophole-free violation of a Bell inequality using entangled electron spins separated by 1.3 km
80多年来,量子理论的反直觉预测激发了关于现实本质的争论。在他的开创性工作中,约翰·贝尔证明了没有一个服从定域性和实在论的自然理论可以重现量子理论的所有预言。贝尔表明,在任何地方的现实主义理论之间的相关性遥远的测量满足一个不等式,而且,这一不等式可以违反根据量子理论。这就为自然定律的基本原理的实验测试提供了一个方法。在过去的几十年里,许多巧妙的贝尔不等式测试已被报道。然而,由于实验的局限性,迄今为止的所有实验都需要额外的假设来获得与局部现实主义的矛盾,从而导致漏洞。在这里,我们报告的贝尔实验是免费的任何这样的额外的假设,从而直接测试的原则贝尔不等式。我们采用事件就绪方案,使远距离电子自旋之间的高保真纠缠的产生。有效的自旋读出避免了公平的采样假设(检测漏洞),而使用快速随机基选择和读出结合1.3公里的空间分离,确保所需的局部条件。我们进行了245次试验来检验CHSH-贝尔不等式$S \leq 2$,并找到了$S = 2.42 \pm 0.20$。零假设检验产生$p = 0.039$的概率,即空间分离站点的局部现实主义模型产生的数据具有至少与观察到的一样大的违规,即使在设备中允许存储时也是如此。这一结果排除了大量的局域实在论理论,并为实现设备无关的量子安全通信和随机性认证铺平了道路。
2015-08-24 quant-ph
Test to separate quantum theory from non-signaling theories
贝尔检验将量子力学与经典的局域实在论物理学区分开来。然而,贝尔检验不能将量子物理与所有经典理论分开。补充了非信号相关性的经典设备,例如,Popescu-Rohrlich“非定域盒”可以通过贝尔测试,其概率至少与任何量子设备一样高。毕竟,量子纠缠不允许信号速度超过光速,因此在某种意义上是非信号相关性的较弱特例。可能在量子力学之下是一个更深层次的非信号理论。我们提出了一个测试,以区分量子理论从强大的非信号理论。该测试扩展了CHSH游戏,涉及三个类似空间的分离设备。共享三量子比特GHZ状态的量子设备可以通过测试,其概率比共享任意非信号相关性的经典设备高5.1%。更一般地说,我们给出了一个测试,k空间类分离的量子设备可以通过更高的概率比经典设备共享任意(k-1)-本地非信令相关。
2017-06-06 quant-ph
Reply to Marinatto's comment on "Bell's theorem without inequalities and without probabilities for two observers"
这表明,Marinatto的索赔[物理学牧师Lett。90,258901(2003)],证明“贝尔定理没有不等式和没有概率的两个观察者”[A。Cabello,Phys. Rev. Lett. 86,1911(2001)]需要四个类空分离的观察者而不是两个是不合理的。
2003-06-26 quant-ph
Entanglement swapping between spacelike separated atoms
我们提出了一种机制,将一对中性二能级原子从初始非关联态投射到最大纠缠态,同时保持类空分离。两个原子都在一个共同的电磁真空中被激发,辐射被部分贝尔态分析仪收集。如果相互作用时间足够短,并且在相互作用后检测到一定的双光子Bell态,则在任意大的原子间距离下,当一个原子在另一个原子的光锥之外时,可以产生高度的纠缠,甚至是最大的纠缠。
2008-10-15 quant-ph
Long distance entanglement swapping with photons from separated sources
我们报道了首次在光纤中实现大距离纠缠交换的实验。被两公里长的光纤隔开的两个光子纠缠在一起,尽管它们从未直接相互作用。我们使用两对时间仓纠缠量子比特创建在空间上分离的源和电信波长的光子进行。部分贝尔态测量是用每对中的一个光子进行的,该光子将剩余的两个光子投影到纠缠态上,这两个光子以前是独立的。在两个光子各自穿过1.1 km的光纤后,报告了高到足以违反贝尔不等式的可见度。
2004-09-15 quant-ph
Bell's theorem without inequalities and without probabilities for two observers
给出了利用两个量子比特的两个最大纠缠态证明贝尔定理的方法。它表现出类似的逻辑结构,哈代的论点“非局部性没有不等式”。然而,它适用于某个实验的100%运行。因此,它也可以被看作是一个Greenberger-Horne-Zeilinger式的证明,只涉及两个类空分离区域。
2001-02-20 quant-ph
Experimental teleportation of quantum entanglement with an optimal linear optics Bell-state analyzer
我们展示了一个实验上的纠缠交换使用最佳的贝尔状态测量能够识别两个四个贝尔状态的偏振纠缠光子,这是最佳的线性光学元件。最后两个光子分别属于另一个粒子。它们在其原始伙伴光子经过贝尔态测量后发生纠缠,贝尔态测量的结果决定了最终光子对的纠缠类型。在这两种情况下,贝尔不等式都被打破了,这证实了隐形传态协议的成功。
2004-09-01 quant-ph
A strong Bell correlation witness between spatially separated pairs of atoms
贝尔不等式的违反是量子力学如何与定域实在论相矛盾的一个引人注目的证明。虽然最初的论证是用一对自旋为1/2的粒子提出的,但到目前为止,贝尔不等式已经被证明是用纠缠的光子对违反的,最近的测量填补了这种方案中所有可能的漏洞。使用大质量粒子的等效演示已被证明更具挑战性,通常依赖于数据的后选择或测量依赖于量子力学的纠缠见证。在这里,我们利用两个玻色-爱因斯坦凝聚体之间的碰撞来产生超冷氦原子的动量-自旋纠缠对。我们表明,一个最大的纠缠贝尔三重态的结果,并报告一个强贝尔相关证人的直接观察。基于超冷原子系统的高度纠缠和可控性,对该方案的扩展将允许遵循贝尔的原始想法,用大质量纠缠对证明非定域性。其他应用包括爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论的证明,量子精密测量和对这些系统敏感的外来理论现象的测试,包括引力退相干和量子引力。
2018-11-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of separate nitrogen-vacancy centers coupled to a whispering-gallery mode cavity
我们提出了一个含氮空位中心耦合到回音壁模腔的量子电动力学模型。我们考虑了两种方案分别产生W态和Bell态。其中一种方案利用虚激发腔场的拉曼跃迁,另一种方案利用暗态演化和绝热通道实现Bell态制备和量子信息传输,对环境噪声和实验参数波动具有较好的耐受性。我们证明我们的计划,考虑实验的可行性和挑战,使用目前可用的技术。
2010-10-19 quant-ph
Role of Particle Entanglement in the Violation of Bell Inequalities
在局域实在论的检验中,两个独立系统之间的纠缠是违反贝尔不等式的必要条件。我们证明,要克服贝尔束缚,这种相关性必须伴随着组成粒子之间的纠缠。每当超选择规则对可行的局部操作施加约束时,就会发生这种情况。正如我们在一个例子中所展示的,必要的粒子纠缠可能仅仅是由于它们的不可分割性。我们的结果揭示了非定域性和粒子纠缠之间的基本关系。
2016-09-06 quant-ph
A single atom-based generation of Bell states of two cavities
报道了一种利用两个空间分离的高Q腔产生Bell态的新的条件方案。我们的方法是基于一个原子只通过两个腔。我们的治疗的一个显着特点是,它从一开始就纳入了不可避免的存在波动的原子-腔相互作用时间。成功地实施我们的建议对腔损失和原子自发衰变的可能性进行了仔细的讨论。
2002-03-28 quant-ph
Bell inequality violation with two remote atomic qubits
我们观察到违反贝尔不等式之间的量子态的两个远程Yb离子的距离约为一米的检测漏洞关闭。两个离子的纠缠是通过对两个光子的干涉和联合探测而建立的,光子的偏振与每个离子纠缠。远程量子比特的纠缠也被表征为全量子态层析。
2008-01-14 quant-ph
Strong Violations of Bell-type Inequalities for Path-Entangled Number States
我们证明了对任意有限光子数N,对最大路径纠缠数态的两个空间分离模进行非局域关联实验,可以导致Clauser-Horne贝尔不等式的破坏.给出了最大路径纠缠数态双模Wigner函数的解析表达式,并研究了这种态的Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式.我们测试其他贝尔型不等式。对于任意的N,有些是被一个常数破坏的。
2007-09-24 quant-ph
Efficient two-photon polarization entanglement detection by Bell state analysis
我们强调贝尔态分析仪,分束器,作为一种有效的手段来检测双光子偏振纠缠。而空间分离的光子的最佳纠缠见证需要在三个基地的协调测量,本地贝尔状态分析仪,使一个有效的纠缠见证在一个单一的偏振基础。我们使用贝叶斯均值估计来比较这两个证人的效率。我们报告这种比较的方法和结果。
2015-07-13 quant-ph
Multiphoton controllable transport between remote resonators
提出了一种多光子在远程谐振腔间可控输运的新方法。具体地,辅助谐振器用于控制由任意长度的耦合谐振器链介导的两个空间分离的谐振器的相干长程耦合。以这种方式,任意多光子量子态可以根据需要以非常高的保真度透射通过中间链或反射离开中间链。我们发现,在采用与时间无关的微扰处理时,任意Fock态的量子信息泄漏受到两个上界的限制,一个是透射态的上界,另一个是反射态的上界.原则上,这两个上限可以任意小,这是由数值模拟证实。
2016-05-31 quant-ph
Tomographic test of Bell's inequality for a time-delocalized single photon
时域平衡零差探测是在两个完全分离的时间模式共享一个光子。利用重构的双模系统的密度矩阵证明并量化了其纠缠特性,同时基于Banaszek和Wodkiewicz的理论提议,采用Wigner函数对Bell不等式进行了创新性的层析检验[Phys. Rev. Lett. 82,2009(1999)]。在一些辅助假设下,发现了一个明显违反Banaszek-Bell不等式的结果.
2006-10-23 quant-ph
Space-like Separation in a Bell Test assuming Gravitationally Induced Collapses
我们报告的贝尔实验与类空分离假设的测量时间与引力诱导态的减少。两个能量-时间纠缠的光子通过光纤发送,并被引导到相距18公里的两个接收站的非平衡干涉仪中。在每一站,光子的探测触发宏观质量的位移。这种时间安排确保了从光子进入干涉仪的那一刻起直到质量移动为止的空间分离。2-获得了可见度高达90.5%的光子干涉条纹,违反了贝尔不等式。
2008-03-17 quant-ph
Can single photon excitation of two spatially separated modes lead to a violation of Bell inequality via homodyne measurements?
我们重新考虑的全光学零差测量为基础的实验计划,旨在揭示贝尔非经典的一个光子,通常被称为“nonlocality”。本文重点讨论了Tan,Walls和Collett(TWC,1991)和Hardy(1994)提出的方案。根据我们以前的工作,谭,墙和Collett设置可以描述一个精确的本地隐藏变量模型,因此,声称这个建议的非经典性是显而易见的,而哈代提出的非经典性证明是无可挑剔的。在这项工作中,我们解决了以下问题:哈代的方法的功能是至关重要的成功确认的非古典。哈代的方案与谭、沃尔斯和科利特的方案有两个方面的不同。(i)它引入了一个叠加的单光子激发与真空作为初始状态的50-50分束器的输入模式之一,这创建了两个可分离的(出口)模式的叠加状态下调查。(ii)在最终的测量中,Hardy的建议利用了本振场的不同强度,而在TWC的情况下,它们是恒定的。实际上,哈代方案中的本地振荡器要么开要么关(本地设置由本地辅助场的存在或不存在指定)。我们表明,这是不同的强度的本地振荡器,从设置到设置,这是关键的功能,使违反当地的现实主义在哈代设置,而它是没有必要使用初始叠加的单光子激发真空作为初始状态的输入模式。两者都不需要在完全开/关检测方案中操作。尽管失败的谭,墙壁和Collett计划在证明贝尔非经典,我们表明,他们的计划可以作为一个纠缠指标。
2021-02-12 quant-ph
Bell-type Polarization Experiment With Pairs Of Uncorrelated Optical Photons
我们提出了一个Bell型偏振实验,使用两个独立的偏振光子源,并检测从未在装置中纠缠的不相关光子对的时间重合。很简单,我们的测量已经测试了经典的Malus定律的量子力学等效的非相干光束的偏振光子从两个单独的和独立的激光源,大大降低了强度。实验的结果给出了违反贝尔式不等式的证据。绘制本工作的结论,我们调用状态准备和测量的概念之间的区别来理解这个结果。
2020-02-07 quant-ph
Unambiguous atomic Bell measurement assisted by multiphoton states
本文提出并从理论上研究了多光子态辅助下原子量子比特的无二义性Bell测量。原子与两个空间分离的光学腔中的电磁场以拉姆齐型相互作用序列共振相互作用。通过测量谐振器内的光子态来后选择量子比特态。我们表明,如果一个是能够投影到两个相干态的相位空间的相反网站上的光子场,可以实现一个明确的贝尔测量。因此,我们的建议可能会为未来的量子信息技术,如基于相干多光子态,原子量子比特和物质场相互作用的量子中继器组件提供一个核心元素。
2016-05-03 quant-ph
Controllable operation for distant qubits in a two-dimensional quantum network
提出了一种在二维耦合腔阵列组成的量子网络中实现多原子相干耦合的理论方案。在该方案中,腔模和外场诱导的不同原子的配对非共振喇曼跃迁可以导致被囚禁在不同腔中的任意原子之间的选择性耦合。基于这种物理机制,在二维系统中可以实现任意一对量子比特之间的量子门和并行的两量子比特操作。该方案为二维量子网络中量子系统的相干操纵提供了新的视角。
2013-01-23 quant-ph
Bell test for the free motion of material particles
我们提出了一个方案,建立两个宏观分离的大质量粒子的运动中的非经典关联,而不诉诸于纠缠在其内部的自由度。它是基于一个双原子分子与两个时间上分离的Feshbach脉冲的解离产生的运动状态的两个反向传播的原子,是能够违反贝尔不等式通过相关的单粒子干涉。我们评估色散对贝尔相关性的影响,表明它是重要的,但在拟议的实验装置管理。后者采用费米锂原子的分子BEC,使用激光引导的原子干涉测量法,并且似乎在当今技术的范围内。
2009-01-13 physics.atom-ph quant-ph
Nonlocal properties of entangled two-photon generalized binomial states in two separate cavities
我们考虑了两个独立腔中电磁场的纠缠双光子广义二项式态。通过研究两个腔之间的电场关联,分析了这种纠缠场态的非局域性质。一个贝尔不等式违反获得使用适当的二分法腔运营商,这是在原则上可测量的。
2007-03-16 quant-ph
Measurement incompatibility at all remote parties do not always permit Bell nonlocality
本文研究双输入双输出场景下贝尔非局域性与测量不相容性的关系,发现双方采用不相容投影测量总能激活非局域性,但存在一类不相容POVM无法激活,并给出实现非局域关联的充分判据。
2025-01-29 quant-ph
Insights into Quantum Contextuality and Bell Nonclassicality: A Study on Random Pure Two-Qubit Systems
本文研究随机纯双量子比特系统中Kochen-Specker量子语境性与贝尔非经典性的关系,通过实验可检验的不等式比较分析,揭示语境性违背对贝尔非经典性的影响。
2023-10-13 quant-ph
Controllable optical response and tunable sensing based on self interference in waveguide QED systems
本文研究了在两个分离端口处耦合弯曲波导谐振腔的自干涉效应。驻波和行波谐振器的情况下,这样的干扰效果是相似的,而在系统中的两个独立的谐振器通过波导间接耦合,耦合形式和相关的干扰效果取决于哪种谐振器被选择。由于自干涉效应,可以实现线宽和频移可调的可控光学响应以及光学暗态。此外,我们考虑了一个自干涉光子-磁振子混合模型,并显示了相位相关的类Fano线形,在频率传感中有潜在的应用。光子-磁振子杂化不仅可以提高灵敏度,提供可调的工作区域,而且可以实现磁场强度的光学读出。本文的研究结果对自干涉效应及其潜在的应用提供了更深入的认识。
2020-10-21 physics.optics quant-ph
Bell's theorem and the measurement problem: reducing two mysteries to one?
根据霍华德·怀斯曼和作者最近从因果原理出发对贝尔定理的重新表述,我认为贝尔的工作所带来的量子理论和相对论之间的冲突可以通过修正我们经典的因果关系概念来缓和。我回顾了最近提出的因果关系的量子理论的一些建议,这些建议朝着这一目标迈出了巨大的步伐,但强调了所有那些不满足贝尔现实主义倾向的理论所共有的一个属性。它们需要(隐式或显式)以代理为中心的概念,如“可观察”和“不可观察”,或“观察到”和“未观察到”。因此,他们通过强调一个更经常与量子理论中另一个深层概念问题联系在一起的问题来缓解围绕贝尔定理的紧张局势:测量问题。然而,我并不反对这些术语,而是认为我们应该理解,为了达到量子理论和相对论之间的兼容性,为什么它们似乎是必要的,至少在表面上是必要的。这似乎表明,因果关系以及因果结构是涌现的现象,并支持这样一种观点,即解决量子理论和相对论之间的冲突需要解决测量问题。
2016-02-24 physics.hist-ph quant-ph
Testing Bell's inequality and measuring the entanglement using superconducting nanocircuits
提出了一种利用超导纳米电路验证贝尔不等式的实验方案。在这个方案中,可以通过腔量子电动力学技术来产生在足够长的距离内分离的一对电荷量子比特的量子纠缠;量子比特的数量可以通过探针结的直流电流来实验测量,并且可以为每个实验记录一个测量结果。因此,局部性和检测效率的漏洞应该在同一个实验中关闭。我们还提出了一个有用的方法来衡量的基础上的约瑟夫森量子比特之间的并发纠缠量。Bell不等式的可测变量以及纠缠度都用一个有用的相空间Q函数表示。
2003-07-16 quant-ph
A simple demonstration of Bell's theorem involving two observers and no probabilities or inequalities
本文介绍了一种装置,由一个中央源和两个相距甚远的检测器,每个检测器有六个开关设置,它提供了一个简单的gedanken演示贝尔定理,而不依赖于统计效应或罕见事件的发生。为具有量子力学知识的读者揭示了该装置操作的机制。
2003-01-18 quant-ph
EPR-Bell Tests with Unsharp Observables and Relativistic Quantum Measurement
在这方面的贡献,我将审查分析的爱因斯坦波多尔斯基罗森的论点,贝尔不等式和相关的实验自旋的积极运营商价值的措施。具体来说,我将探讨Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式和观测量的一个基本\emph{classicality}性质--观测量的\emph{coexistence}之间的关系。贝尔不等式的推导unsharp自旋将给出以下重建Mittelstaedt和Stachow的原始EPR参数。在这方面,我们讨论了需要一个一致的相对论性描述的局部测量,在空间扩展的,纠缠系统的时空中的类空分离区域进行。
2001-10-03 quant-ph
Two-setting multi-site Bell inequalities for loophole-free tests with up to 50% loss
我们考虑贝尔实验与N空间分离的量子比特的损失是存在的,并限制到每个站点的两个测量设置。我们注意到Mermin-Ardehali-Belinskiii-Klyshko(MABK)贝尔不等式对局部隐变量(LHV)理论的预测没有给出一个严格的界.由Cavalcanti,Foster,Reid和Drummond导出的Holder型贝尔不等式为高损失提供了更严格的边界。我们分析了MABK不等式的实际紧界,给出了总检测效率的测度W= \prod_{k=1}^{N} η_{k},其中η_{k}是站点k处的效率.利用这些不等式,我们证实了在\prod_{k=1}^{N} η_{k}>2^{(2-N)}的条件下,最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger态能够实现LHV理论的无环洞证伪,这意味着N \rightarrow \infty的对称阈值效率为η \rightarrow 50%.此外,无环洞违规仍然是可能的,即使在某些站点的效率降低到远低于0.5时,只要N>3。
2013-10-10 quant-ph
Generic Bell correlation between arbitrary local algebras in quantum field theory
证明了对任意两个可交换的无穷型冯诺依曼代数,这两个代数的Bell关联态的开集是范数稠密的。然后,我们将这一结果应用到代数量子场论-其中所有的本地代数是无限型-为了表明,对于任何两个类空分离的区域,有一个开放的密集的一组场状态,决定区域之间的贝尔相关。我们还证明了一对交换非交换冯诺依曼代数之一的任何向量状态循环是纠缠的(即,不可分)的代数-由此得出,每一个有界能量的场态都是纠缠在任何两个类空分离区域。
2000-01-08 math-ph math.MP quant-ph
Two destructive effects of decoherence on Bell inequality violation
我们考虑一个两个自旋为1/2的粒子系统,初始时处于纠缠的Bell态。如果其中一个粒子与环境(例如N个独立自旋的集合)相互作用,则两粒子系统会发生退相干。使用一个简单的模型的退相干,我们表明,这个过程有两个后果。首先,违反CHSH不等式的最大量衰减到零。第二,在退相干过程中减少了违反不等式的测量方向的集合。该集合的体积以C |r| ^2为上界,其中r是退相干因子。我们得到类似的结果的情况下,当两个粒子中的每一个是在与一个单独的环境相互作用。
2009-12-27 quant-ph
Bell's Theorem and Chemical Potential
化学势是一种涉及体系组分间相互作用的性质,它是由整个体系产生的。在本文中,我们认为,对于两个粒子的相互作用,通过他们的自旋,现在是空间分离的,所谓的贝尔局域性条件意味着每个粒子的化学势是一个单独的属性。这是量子统计力学和局部隐变量理论相冲突的一点。基于化学势的两个不同概念,这两种理论预测了两个纠缠粒子系统的能级的两种不同模式。通过这种方式,我们展示了如何区分两粒子系统的不可分离特征。
2002-07-10 quant-ph
Testing Bell inequalities with circuit QEDs by joint spectral measurements
我们提出了一种可行的方法来测试贝尔不等式的实验演示电路QED系统,由两个良好分离的超导电荷量子比特(SCQ)分散耦合到一个共同的一维传输线谐振器(TLR)。我们的建议是基于两个SCQ的联合光谱测量,即,它们在计算基$\{|kl>,\,k,l=0,1\}$中的量子态可以通过检测驱动TLR的透射光谱来测量:每个峰标记一个计算基,并且其相对高度对应于叠加的概率。通过这些联合光谱测量,可以在没有标准层析成像技术的情况下鲁棒地确认两个SCQ的贝尔态。此外,这两个远距离量子比特之间的统计非定域相关性可以通过联合光谱测量直接读出,因此贝尔不等式可以通过顺序测量与适当选择的经典定域变量$\{θ_j,θ_j', j=1,2\}$的集合相关的相关性来测试。我们的建议的实验挑战进行了分析。
2011-01-13 quant-ph
Dark Bell states in tunnel-coupled spin qubits
研究了通过耦合量子点输运的最大纠缠电子态的动力学纯化。在共振交流驱动和相干隧穿下,偶宇称贝尔态执行拉比振荡,与环境解耦,导致暗态。两个电子在空间上保持分离,每个量子点中有一个。我们提出的配置,这种效果将证明在运输光谱实验中的反共振。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
A quantum mechanical bound for CHSH-type Bell inequalities
许多典型的贝尔实验可以描述如下。一个源在两个类空的分离的观察者之间重复地分配粒子。每一种方法都使用从几种可能的观察对象中随机选择的一个观察对象进行测量,从而得出两种可能的结果之一。在收集足够的数据量后,计算所谓的Bell表达式的值。在这方面的一个重要问题是,结果是否与基于局部性、现实主义和选择自由假设的界限相容。在这里,我们感兴趣的是从量子理论得到的值的界限,所谓的Tsirelson界限。我们描述了一个简单的Tsirelson界,这是基于奇异值分解。这一数学结果引出了一些物理见解。特别是可以获得最佳的观测量。此外,关于底层希尔伯特空间的维数的陈述是可能的。最后,可以修改贝尔不等式以匹配旋转的测量设置,例如,如果双方不共享公共参考系。
2015-01-07 quant-ph
Quantum phase transition of light in a 1-D photon-hopping-controllable resonator array
我们给出了一个具体的实验方案,工程的绝缘体超流光在一维(1-D)耦合超导带状线谐振器阵列的过渡。在我们提出的结构中,现场相互作用和光子的跳跃率可以独立地通过调节谐振器内和谐振器结处的电荷量子比特的跃迁频率来调节,这使得我们能够在一个完整的参数空间中系统地研究光的量子相变。通过结合光子数相关的量子比特跃迁和使用单独的低Q谐振器模式快速读出量子比特状态的技术,可以以高效率获得每个谐振器中的激发的统计特性。各种退相干源和障碍的分析表明,我们的计划可以作为一个指导未来的实验涉及少量的耦合谐振器。
2011-08-17 quant-ph
Quantum sensing through bosonic-fermionic Bell-state transitions in two-photon interference
Physical Research Laboratory(物理研究实验室);Indian Institute of Technology-Gandhinagar(印度理工学院加尔纳纳加尔分校)
提出一种基于双光子干涉中对称与反对称贝尔态连续跃迁的量子传感方案,通过几何相位调控交换对称性,实现与光子带宽无关的相位调制,并用于高分辨率热色散双折射测量。
2026-06-15 quant-ph
Quasi-Bell states in a strongly coupled qubit-oscillator system and their delocalization in the phase space
研究了强耦合量子比特-振子系统中两体纠缠准Bell态在静态偏置下的演化,并将其推广到了超强耦合情形。利用绝热近似,得到了包含Jacobi θ函数线性组合的封闭形式的强耦合域的量子比特约化密度矩阵.振子的约化密度矩阵产生相空间Husimi Q分布。在强耦合制度的$Q$ -功能演变成均匀分离的宏观不同的高斯峰表示“小猫”状态在某些特定的时间,取决于多个时间尺度存在于相互作用的系统。对于超强耦合区域,利用Wehrl熵和量子态的复杂性研究了振子在相空间中的离域。对于小的相空间振幅,纠缠准Bell态在时间演化过程中呈现出压缩特性和光子统计的非经典性,分别用正交方差和Mandel参数来度量。
2015-06-02 quant-ph
Quantum circuit representation and incomplete Bell measurements in Compton scattering
Liaoning Normal University(辽宁师范大学);China Three Gorges University(三峡大学)
该研究将无质量树图康普顿散射构建为两量子比特操作,提出含非幺正滤波器的量子电路表示,设计不完整贝尔测量,发现其无法超越经典隐形传态阈值,结合完整贝尔基读出可实现单位条件隐形传态保真度。
2026-10-14 hep-ph quant-ph
Maximum Bell Violations via Genetic Algorithm Search
贝尔不等式实验测量两个空间分离系统的相关系数。在EPR设置中,在一个位置处,Alice具有$N_a\geq 2$可观测量$A =\{\A_j\}_1^{N_a}$,而在第二远程位置处,Bob具有$N_b \geq2 $可观测量$B= \{\B_k\}_1^{N_b}$。在该二分环境中,每个实$N_a \times N_b$权重矩阵$W$构造由$W_{jk}\, \A_j \otimes \B_k$的$jk$和定义的贝尔算子$\widehat{S}_W$。算子$\widehat{S}_W$具有由$W$的隐变量范数给出的Bell非定域边界。当$(A,B)$组成变化时,当$\widehat{S}_W$算符范数具有最大可能的贝尔违反时,量子极值出现。遗传算法(GA)搜索所有的$(A,B)$是用来找到的爱丽丝和鲍勃运营商,实现量子极端的例子。一类特别感兴趣的权重$\XX_N$由正方形$N_a=N_b=N$矩阵给出,该矩阵在每行和每列中具有两个$\pm 1$条目,具有奇数个负号。类$\XX_N$是$2 \times 2 $ CHSH家族的自然扩展。对于维度$N=2\sim10$,GA搜索发现EPR相关矩阵和Bell算子极值都使它们各自的量子边界饱和。最大贝尔算子期望落在两个基准之间:贝尔不等式阈值和量子界限。这些基准之间的差异是量子差距。具有零量子隙的权重矩阵$W$由行、列和标准确定。
2018-05-07 quant-ph
Two-photon interference of weak coherent laser pulses recalled from separate solid-state quantum memories
光的量子存储器允许光和物质之间量子态的可逆转移,是量子中继器、量子网络和线性光学量子计算发展的核心。近年来,量子信息技术取得了重大进展,包括从纯量子比特态和纠缠量子比特态的光子中忠实地传递量子信息。然而,这些演示都没有证实存储在量子存储器中和从量子存储器中调用的光子仍然适合于双光子干涉测量,例如C-NOT门和贝尔状态测量,这构成了所有上述量子信息处理应用的另一个关键成分。使用成对的弱激光脉冲,每个脉冲平均包含少于一个光子,我们证明了双光子干涉以及贝尔状态测量后,没有,一个,或两个脉冲已可逆地映射到单独的铥掺杂钛indiffused锂钛酸盐(Ti:Tm:LiNbO 3)波导。由于干涉总是接近理论最大值,我们得出结论,我们的固态量子存储器,除了忠实地映射量子信息,也保留了整个光子波函数。因此,我们证明,我们的记忆通常适用于先进的应用程序中的量子信息处理,需要双光子干涉。
2013-02-08 quant-ph
Quantum Entanglement: Criteria and Collective Tests
由两个不同的子系统组成的量子系统的状态被称为可分离的,如果它可以由两个遥远的实验者通过经典的通信信道从一个共同的源接收指令来准备。导出了一个比Bell不等式更灵敏的检测量子不可分性的必要条件。此外,贝尔不等式的集体测试(即同时涉及几个组合系统的测试)有时可能导致违反贝尔不等式,即使后者在每个组合系统单独测试时得到满足。
1997-07-11 quant-ph
Two quantum algorithms for communication between spacelike separated locations
“无通信”定理禁止超光速通信,因为它表明爱丽丝对纠缠系统的任何测量都不能改变鲍勃状态的约化密度矩阵,因此鲍勃使用的任何测量算子的期望值保持不变。我们认为,“无通信”定理的证明是不完整的,超光速通信是可能的,通过在高维希尔伯特空间中使用辅助量子位的状态歧视。我们提出了两个量子算法,通过状态判别的两个观察员Alice和Bob之间的通信,位于类空分离的位置。Alice和Bob共享Bell状态$\frac{1}{\sqrt 2}(\ket{00}+\ket{11})$的每个量子位。在发送经典信息时,爱丽丝测量她的量子位,并根据她想发送的是$0$还是$1$,以两种不同的方式折叠鲍勃的量子位的状态。爱丽丝的第一次测量是在计算基础上,第二次测量在对她的量子比特应用阿达玛变换后再次在计算基础上。Bob的第一个算法检测具有错误概率$<\frac{1}{2^k}$的经典位,但是Alice和Bob需要共享$k$ Bell状态以用于传送单个经典位。鲍勃的第二种算法更复杂,但鲍勃可以使用四个辅助量子位确定性地检测经典位。我们还讨论了我们的算法可能的应用。
2022-09-16 quant-ph
Einstein, Podolsky and Rosen versus Bohm and Bell
有一种观点认为,用自旋变量表示的EPR佯谬的玻姆重新表述与原来的等价。在本说明中,我们表明这种意见是不合理的。我们适用于原来的EPR问题的方法,贝尔使用的玻姆重新制定。他证明了两个自旋的关联函数不能用分离的有界随机过程的经典关联来表示。贝尔定理被解释为局域实在论与量子力学的不相容。我们表明,在对比贝尔定理的自旋或极化关联函数,两个粒子的位置(或动量)的相关性,取决于旋转角度,在原来的EPR模型总是承认一个表示形式的经典相关分离的随机过程。从这个意义上说,原EPR模型存在一个局部的实在表示,但EPR佯谬的玻姆自旋重构却没有这样的表示。量子非定域性现象不仅基于纠缠态的性质,而且基于特定的有界观测量的使用。
2002-11-20 gr-qc hep-th quant-ph
Bell's inequality and universal quantum gates in a cold atom chiral fermionic p-wave superfluid
我们提出并分析了一个概率方案,利用可移动偶极阱中的原子与超流涡旋核内的未成对原子之间的受控碰撞,使空间分离的两个拓扑量子比特纠缠在$p_{x}+ip_{y}$超流中。我们讨论了如何用产生的纠缠来检验Bell不等式的违反。尽管纠缠态只能概率性地产生,但利用纠缠态可以实现一组通用的量子门\textit{deterministically}.
2007-10-25 cond-mat.str-el quant-ph
Entangled Rendezvous: A Possible Application of Bell Non-Locality For Mobile Agents on Networks
Gdańsk University of Technology(格但斯克工业大学);University of Gdańsk(格但斯克大学)
重新安排是一个古老的问题,确保两个或两个以上的当事人,最初分离,不知道对方的位置,不允许通信,满足没有预先协议的会议地点。这个问题已经在经典计算机科学中得到了广泛的研究,并且对于现代应用(如在敌方领土上协调一支无人机舰队)具有非常重要的意义。量子非定域性,如贝尔不等式破坏,已经表明在许多情况下,与经典源相比,量子纠缠允许两个分离的方的改进的协调。在许多情况下,非信号相关性甚至加强了这种现象。在这项工作中,我们分析,如何贝尔非局部性可以使用的非对称位置感知代理试图会合在一个有限的网络上,有限的步骤。我们为使用量子资源的代理和仅具有“经典”计算能力的代理提供了这个问题的最佳解决方案。我们的研究结果表明,对于三次图和循环,它是可能的,以获得优势,允许代理使用纠缠量子态的援助。
2022-07-28 cs.MA cs.RO quant-ph
Entanglement like properties in Spin-Orbit Coupled Ultra Cold Atom and violation of Bell like Inequality
我们证明了最近在实验上合成的自旋-轨道耦合超冷玻色子原子的一般量子态(Y。J. Lin { \it等人},Nature,{ \bf 471},83,(2011))示出了运动自由度(动量)和内部自由度(超精细自旋)之间的纠缠。我们证明了对这种状态的类贝尔不等式(CHSH)的违反,这为验证基本原理提供了一个独特的机会,如量子非上下文性,用于验证空间上不分离的可观测量。详细分析了原子-激光系统产生的Rabi振荡及其对纠缠熵、Bell不等式违反等物理量的影响,并讨论了这一结果对用超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体等宏观量子对象检验量子非上下文性和Bell不等式违反的意义。
2015-03-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimental violation of a Bell's inequality in time with weak measurement
两个纠缠且空间分离的量子二能级系统(TLS)违反J.Bell不等式通常被认为是自然界不服从的最突出的证明。地方现实主义?根据不同但相关的假设“宏观现实主义”,合理的宏观系统,莱格特和加格推导出一个类似的不等式的一个单一的自由度进行相干振荡,并在连续的时间测量。这样的“贝尔时间不等式”,这应该是违反了量子TLS,在这里测试。在这项工作中,TLS是一个超导量子线路,其拉比振荡被连续驱动,而它是连续和弱测量。检测器输出端的时间相关性符合量子力学的预测,并以5个标准差违反了不等式。
2010-05-19 cond-mat.supr-con quant-ph
Bell-state generation for spin qubits via dissipative coupling
我们从理论上研究了两个自旋量子比特与磁介质相互作用的动力学。根据磁介质的稳态性质,建立了一个系统的形式框架。聚焦于自旋量子比特之间的诱导耗散耦合,我们展示了在没有任何相干耦合的情况下,如何通过磁环境建立相当大的长寿命纠缠。此外,我们证明了最大纠缠的两个量子比特的状态(贝尔态)可以实现在此方案时,通过适当的后选择补充。在这种情况下,纠缠的时间演化是由一个非厄米哈密顿量,其中动力学阶段是由一个例外点分开。由此产生的贝尔态对弱随机扰动是鲁棒的,并且不需要准备特定的初始状态。我们的研究可能会在量子信息科学、量子自旋电子学和非局域量子关联的传感中找到应用。
2022-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic passage of radiofrequency-assisted Forster resonances in Rydberg atoms for two-qubit gates and generation of Bell states
高保真纠缠Bell态是量子物理中的一个重要研究对象。超冷中性原子在两个空间分离的光偶极阱中的纠缠对于实现量子计算和量子模拟以及研究物质的Bell态具有重要意义。提出了一种利用长程里德伯-里德伯相互作用实现双原子纠缠的新方法。替代以前的方法,基于里德伯封锁,我们考虑射频辅助斯塔克调谐的Förster共振Rb里德伯原子。为了降低Bell态的保真度对原子间距离涨落的敏感性,我们提出了在射频辅助的斯塔克调谐Förster共振中使用双绝热通道,这将导致两原子态的确定性相移.
2017-10-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spin Bath Decoherence of Quantum Entanglement
研究了大自旋环境中双自旋系统退相干的解析可解模型。作为纠缠的度量,我们评估了贝尔态(爱因斯坦-波多尔斯基-罗森对)的并发。我们发现,虽然对于两个单独的自旋浴所有四个贝尔态失去了相同的时间依赖性的相干性,对于一个共同的自旋浴,两个国家的衰减速度比其他。我们用自旋对中各个自旋的相对取向来解释这种差异。我们还研究了如何违反贝尔不等式的相干制度。无论是一浴和两浴的情况下,我们发现,而两个贝尔状态总是服从不等式,其他两个最初违反的不等式在早期。
2005-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph