Indistinguishability of elementary systems as resource for quantum information processing
量子网络的典型元素由相同的系统组成,它们是构成量子信息处理资源的基本粒子。由于粒子同一性而产生的不可分割性是否是一种可利用的量子资源仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们研究独立准备的相同的粒子表明,当它们在空间上重叠时,存在一个操作纠缠,可以通过单独的本地化测量来表现。我们证明了这种纠缠是物理的,因为它可以被直接利用来激活量子信息协议,如隐形传态。这些结果表明,粒子的不可压缩性是一个可利用的量子特性,并开辟了新的量子增强应用的道路。
2018-05-11 quant-ph
Characterizing four-body indistinguishability via symmetries
我们展示了如何表征最多四个相同的玻色子或费米子粒子的不可分割性,这些粒子通过它们在混合状态下制备的内部自由度而部分区分。这是通过它们的计数统计来实现的,当受到作用于它们的外部(即,动力学)自由度。对于纯内部状态,我们进一步提取粒子集体相位的信息,这最终允许实验重建完整的多粒子密度算子到复共轭。
2021-08-24 quant-ph
Genuine multipartite indistinguishability and its detection via generalized Hong-Ou-Mandel effect
两个不可区分的粒子是玻色子还是费米子的问题可以通过观察分束器上的Hong-Ou-Mandel效应来回答。然而,对于三种粒子,我们已经可以考虑既不是玻色子也不是费米子的对称性。在这项工作中,我们描述了一个简单的方法,确定他们的实验,并提出了一个真正的多方不可分割性的措施。
2018-12-04 quant-ph
Experimental quantum phase discrimination enhanced by controllable indistinguishability-based coherence
量子相干性是量子力学的一个基本特征,是量子信息处理的重要资源。相干对于非全同粒子和全同粒子来说,是以一种根本不同的方式出现的,因为对后者来说,存在着一种独特的贡献,这种贡献与非全同粒子不可能出现的不相容性有关。我们通过光学装置实验证明了这种对量子相干性的额外贡献,表明其量直接取决于不可分辨性的程度,并利用它来运行量子相位鉴别协议。此外,所设计的设置允许用光子模拟费米子粒子,从而评估粒子统计(玻色子或费米子)在相干生成和利用中的作用。我们的实验证明,独立不可分辨粒子可以为量子精密测量提供一个可控的相干源。
2021-03-27 quant-ph
Generating indistinguishability within identical particle systems: spatial deformations as quantum resource activators
本文形式化研究了 N 个全同粒子系统中通过空间形变产生不可区分性的机制,提出不可区分性度量,并阐明空间形变在空间局域操作与经典通信框架下作为纠缠激活器的核心作用。
2022-08-05 quant-ph
Generation of genuine multipartite entangled states via indistinguishability of identical particles
本文提出在sLOCC框架下利用全同粒子的不可区分性,从N量子比特纯乘积态生成W、Dicke、GHZ和团簇态等多体纠缠态的通用可控方案,并用图论方法优化生成效率。
2024-12-17 quant-ph
Quantum Nonlocality and Indistinguishability
本文讨论了纠缠对中一个“爱管闲事”的光子与另一个光子不可区分时如何影响Einstein Podolsky Rosen(EPR)实验的结果。这就清楚地表明了场的概念比粒子的概念更重要。
2018-05-16 quant-ph
Effects of indistinguishability in a system of three identical qubits
全同粒子的量子关联对于量子增强技术是重要的。最近引入的处理全同粒子的非标准方法[G. Compagno等人,腓横河Soc. A 376,20170317(2018)]在这里被用来显示粒子不可分割性对三个相同量子比特纠缠特性的影响。我们发现,通过在分离区域的空间局域化测量,三个独立制备的分离的量子比特在纯基本状态下表现为可区分的,正如预期的那样。另一方面,离域的测量使其呈现出测量诱导纠缠。然后我们发现,三个独立制备的玻色子量子比特在完全空间重叠的情况下表现出真正的三体纠缠。这些结果证明了空间重叠对全同粒子纠缠的影响,并表明后者依赖于量子态和测量类型。
2019-01-15 quant-ph
Hyper-hybrid entanglement, indistinguishability, and two-particle entanglement swapping
Li \textit{et al.} [Y. Li,M. Gessner,W. Li和A. Smerzi,\href{https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.050404}{Phys. Rev. Lett. 120, 050404 (2018)} ].在目前的文件中,我们表明,这种纠缠存在两个不可区分的费米子。接下来,我们建立了两个{ \em no-go}结果:两个{ \em distinguishable}粒子没有超混杂纠缠,以及使用{ \em independently}粒子没有单位保真度量子隐形传态。如果这两种情况中的任何一种都是可能的,则将违反{ \em无信令原则}。虽然一些早期的作品已经尝试将许多结果可区分的粒子,反之亦然,上述两个不去的结果建立了一个非平凡的两个域之间的分离。最后,我们提出了一个有效的纠缠交换只使用两个不可区分的粒子,而最小数量的三个可区分或四个不可区分的粒子是必要的现有协议。
2021-01-25 quant-ph
Indistinguishability in general probabilistic theories
本文通过传统GPT框架和过程理论图解框架两种途径研究一般概率理论中的不可区分粒子,利用对称态轨道以及双积完备化与Karoubi包络分解对称化状态空间,并在量子理论中恢复玻色子和费米子。
2024-12-30 quant-ph
Indistinguishability of identical bosons from a quantum information theory perspective
本文利用量子信息工具,提出全同玻色子不可区分性的一般理论,以对称子空间投影期望值为度量并给出可测下界,定义并刻画完美可区分态,发现凸组合可产生完美可区分性。
2023-07-13 quant-ph
The Gibbs Paradox and the Physical Criteria for the Indistinguishability of Identical Particles
统计力学中的吉布斯佯谬讨论了混合气体熵的可加性问题。通常的讨论将这种矛盾的情况归因于全同粒子的经典可比拟性,并将解决这个问题的全同粒子不可比拟性归功于量子理论。我们认为,全同粒子的不可压缩性已经是经典力学的一个特征,当用信息和相关熵的语言来处理这个问题时,这一点就清楚地表现出来了。我们查明的物理标准的不变性,是至关重要的吉布斯问题的治疗和它的解决方案与传统热力学的一致性。量子力学提供了一个在经典图景中不可能的量化标准,即量子干涉的可见性或状态重叠的不可解释性程度,如冯·诺依曼所指出的,从而赋予熵表达式数学上的连续性和物理上的合理性。
2018-11-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Endurance of quantum coherence due to particle indistinguishability in noisy quantum networks
量子相干性是多粒子干涉和纠缠等基本现象背后的物理性质,已成为现代技术赖以建立的宝贵资源。一般来说,量子相干性最突出的对手是相关动力学系统与其环境相互作用产生的噪声。然而,在某些条件下,噪声的存在可能会驱使量子和经典系统忍受有趣的非平凡效应。在这种情况下,在这里,我们证明,理论和实验,当两个不可区分的非相互作用的粒子共同传播通过量子网络受非耗散噪声的影响,系统总是演变成一个稳定的状态,其中相干占粒子的不可逆性永远占上风。此外,我们表明,即使当初始状态表现出经典相关性时,也可以达到具有幸存量子相干性的相同稳态。
2018-10-12 quant-ph
Quasi-set theory for bosons and fermions: quantum distributions
准集合论为处理不可区分的基本粒子的集合提供了数学背景。在本文中,我们展示了如何获得量子统计的准集合论的范围内,并讨论了氦原子,它代表了最简单的例子,其中不可逆性起着重要的作用。还简要讨论了不可扩展性和干扰以及其他相关工作。我们的方法的优点之一是,量子理论的最基本的原则之一,即,不可逆性假设,甚至不需要在量子力学的公理基础中隐含地假设。
1998-03-26 quant-ph
Robust entanglement preparation against noise by controlling spatial indistinguishability
将复合量子系统转换成高度纠缠态通常是允许它们用于量子技术的必要条件。然而,在准备阶段不可避免的噪声的存在使得系统状态混合,从而限制了实现这一目标的可能性。在这里,我们解决这个问题的背景下,相同的粒子系统。在空间定域操作和经典通信(sLOCC)的操作框架内,我们定义了两个相同量子比特的任意态的形成纠缠。然后,我们引入了一个熵的措施下sLOCC作为信息资源的空间不可分割性。我们发现,空间的不变性,即使是部分的,可能会屏蔽纠缠噪声,保证贝尔不等式违反。这些结果证明了粒子身份作为有效的噪声保护纠缠产生的控制的基本作用。
2020-04-07 quant-ph
Intrinsic Indistinguishability of Identical Particles and How Particle Labels Affect It
Centro de Ciências Naturais e Humanas, Universidade Federal do ABC(自然与人文科学中心,圣安德雷联邦大学)
研究全同玻色子和费米子在可见自由度演化中的不可区分性,推导了投影不可区分性度量的等价表达式,并揭示了引入额外粒子标签态可增加多粒子不可区分性的反直觉效应。
2026-06-28 math-ph math.MP quant-ph
Accessing inaccessible information via quantum indistinguishability
本研究提出一项信息论任务,证明仅靠不可区分的独立制备量子粒子或与目标纠缠的可区分粒子可读取目标粒子编码的信息,且协议无需粒子空间重叠,为量子信息处理提供新案例并探讨了密码学应用方向。
2023-11-06 quant-ph
The deterministic dynamics of a single-particle quantum ensemble is equivalent to the stochastic one due to the indistinguishability of quantum particles
Tomsk State Pedagogical University(托木斯克国立师范学院)
量子粒子的不可区分性导致其确定性动力学等价于随机过程,通过布朗粒子碰撞的类比实现。
2026-03-09 quant-ph
Aspects of Quantum Entanglement and Indistinguishability
本论文研究可区分与不可区分粒子的纠缠特性,通过Hardy检验新误差模型、超混合纠缠态、广义自由度迹出规则及纠缠交换协议,揭示了不可区分性在违反纠缠一夫一妻制和提升量子网络能力中的关键作用。
2025-03-11 quant-ph
Indistinguishability Theory for Identical Particles with Invariant Degrees of Freedom
Universidade Federal do ABC(ABC联邦大学);Centro de Ciências Naturais e Humanas(自然与人文科学中心)
本文提出全同粒子不可区分性理论,通过不可区分性函数和对称谱投影测度刻画部分不可区分性,并给出实验可行的上界获取方法,解决相关开放问题。
2026-09-16 math-ph math.MP quant-ph
Two-particle quantum interference in a nonlinear optical medium: a witness of timelike indistinguishability
研究将Hong-Ou-Mandel效应扩展至非线性光学体系,通过参量下转换晶体实现类时量子干涉,实验证实透射与重生光子对的相消干涉导致单对光子检测概率受抑,为生成多模量子非高斯态提供新工具。
2025-02-03 quant-ph
The Logic of Identity: Distinguishability and Indistinguishability in Classical and Quantum Physics
同一种类的粒子在基本意义上可能是不可区分的,甚至对传统的个体性和同一性概念提出了挑战,这种观点首先出现在经典统计力学的背景下。特别是,吉布斯悖论有时被解释为经典粒子概念不成立的标志,以及需要量子理论的预感。这种量子连接的想法顽固地存在于文献中,尽管它也经常受到批评。在这里,我们将论证,尽管这种批评是合理的,但所提出的替代解决方案往往是错误的,并没有把悖论放在正确的角度。事实上,吉布斯悖论与粒子同一性的基本问题无关;只有实用意义上的可解释性起作用(在这方面,我们发展了van Kampen的思想[10]),原则上,只要粒子的概念适用,悖论总是存在的。与此一致,我们表明,悖论生存,即使在量子力学,尽管量子力学(反)对称化假设。
2014-05-13 quant-ph
Indistinguishability-assisted two-qubit entanglement distillation
提出一种基于空间局域操作与经典通信框架的高效纠缠提纯方法,利用全同量子比特空间重叠的不可区分性效应,推导了混合态最大纠缠提纯条件,并分析了热Gibbs态和Werner态下的提纯效果,为复合网络量子中继器铺路。
2023-05-19 quant-ph
Geometric Measure of Indistinguishability for Groups of Identical Particles
引入了n粒子态之间p-正交性(1=< p =< n)的概念。它推广了普通正交性(等价于n-正交性)和费米子态间强正交性(等价于1-正交性)。在非p-正交态类中,p-内部空间之间的荒木角提供了非p-正交性的更精细的度量。p-正交性概念是一种不变性的几何度量,它与为量子态选择的表示无关。它为群函数方法引入了一个新的近似层次。给出了p-正交群函数间矩阵元计算的简化方法。
2007-09-25 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement robustness via spatial deformation of identical particle wave functions
我们解决的纠缠保护对周围的噪声的程序适当地利用相同的子系统的空间不可分割性的问题。为此,我们采取两个初始分离和纠缠的相同量子比特与两个独立的噪声环境相互作用。考虑了三种典型的环境模型:振幅阻尼信道、相位阻尼信道和去极化信道。在相互作用之后,我们对两个量子比特的波函数进行变形,使它们在空间上重叠,然后进行空间局域化操作和经典通信(sLOCC),并最终计算所得到的态的纠缠。通过这种方式,我们证明了相同量子比特的空间不可分割性可以在sLOCC操作框架内被利用,以部分恢复被环境破坏的量子关联。出现了一个普遍的行为:通过变形实现的空间不可压缩性越高,恢复的纠缠量就越大。
2021-04-20 quant-ph
On the geometry of quantum indistinguishability
本文提出了一种研究具有有限基本群的位形空间上的量子力学的代数方法。它使用,在一个基本的方式,Gelfand,Naimark和Serre天鹅等价,从而允许一个代表几何性质的系统中的代数。作为一个应用,量子不可约性的问题是根据所提出的方法重新制定。以前的尝试,旨在证明自旋统计定理在非相对论性量子力学明确重铸的整体语言固有的技术。这导致了一个关键的讨论单值的波函数系统的不可区分的粒子。提出了本文方法在自旋系统量子化、几何相位和相变等问题中的潜在应用。
2011-12-29 math-ph math.MP quant-ph
Remote entanglement distribution in a quantum network via multinode indistinguishability of photons
量子网络依赖于远距离节点之间的纠缠分布,通常通过交换过程实现。然而,纠缠交换在实践中是一项艰巨的任务,主要是因为纠缠光子源的有效性有限,以及实现该过程所需的Bell态测量。在这里,我们实验激活一个远程分布的双光子偏振纠缠取代初始纠缠对和传统的贝尔状态测量的需要。这种替代过程的实现要归功于网络中三个独立节点中四个独立光子的受控空间不可分辨性,这使我们能够在作为触发器的中心节点中执行局部化的产品状态测量。该实验证明了全同粒子固有的不可分割性为多节点光子量子网络中可行的量子通信提供了新的标准。
2022-09-15 quant-ph
$N$ identical particles and one particle to entangle them all
在量子信息中,W态是一类中心的多体纠缠态,因为它们对噪声的鲁棒性和在许多量子过程中的使用。然而,它们的产生仍然是一项艰巨的任务,其难度随着粒子的数量而增加。我们报道了一个简单的可扩展的概念方案,其中一个辅助模式的单个粒子作为W态的纠缠催化剂,用于其他$N$分离的相同粒子。该方案的一个关键的新颖方面是它的普适性,它基本上利用了空间的不可分割性,适用于玻色子和费米子,而不需要进行本质的改变。我们的建议代表了一个新的范例内的实验准备的多粒子纠缠的基础上的量子不可逆性。
2017-08-22 quant-ph
Quantum indistinguishability through exchangeable desirable gambles
如果两个粒子的所有内在属性(如自旋和电荷)都相同,则它们是相同的,这意味着没有量子实验可以区分它们。除了众所周知的量子力学原理外,理解全同粒子系统还需要一个新的假设,即所谓的对称化假设。在这项工作中,我们表明,该假设对应于交换评估的可观察量(赌博)在量子实验中,当量子力学被看作是一个规范和算法理论指导代理评估她的主观信念表示为(连贯的)赌博集。最后,我们将展示如何设置可交换的观测值(赌博)可能会更新后的测量和讨论的问题定义纠缠不可区分的粒子系统。
2021-05-10 math.PR quant-ph
Experimental observation of entanglement duality for identical particles
最近的研究表明,全同粒子的纠缠具有一种称为二元论的特征[Phys. Rev. Lett. 110,140404(2013)],这是从根本上与量子不可分割性。本文报道了一个实验,首次观察到了两个相同光子的纠缠对偶性,这两个光子被不同的路径标记时表现为偏振纠缠,而被偏振态标记时表现为路径纠缠。通过调节纠缠光子的频率或到达时间的失配,我们将光子不可分辨性从量子极限调整到经典极限,观察到纠缠对偶性在经典不可分辨性出现时消失,证实了它是量子不可分辨粒子的一个特征。
2014-08-22 quant-ph
Quantum counterfactuality with identical particles
本文提出利用全同粒子干涉替代自干涉实现反事实信息传输,其不可区分性与一阶相干性相关,并可通过改进现有量子密钥分发或无损测量协议实现。
2023-10-17 quant-ph
Dynamical indistinguishability and statistics in quantum fluids
对于一个有资格成为量子流体的系统,除了量子力学效应之外,还应该有量子统计效应。在这里,我们解决迄今未探索的量子统计效应的动力学条件,并考虑粒子交换事件的气体政权的流体动力学作为一个动态过程的内在时间尺度。随后,我们提出了一个定量的标准,粒子的不可逆性和相关的量子统计,在短时间内被发现,在长时间出现。可验证的实验,我们的预测,使系统的搜索之间的过渡,在量子流体中的超导活性和超导非活性制度。
2021-10-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entangling three identical particles via spatial overlap
相同粒子之间的量子关联是量子技术的核心。对两个相同粒子的一些研究表明,粒子之间的空间重叠和不可分割性是产生二分纠缠的必要条件。另一方面,在实验室中控制多个相同粒子的实际困难限制了对两个以上粒子系统的扩展研究。在这项工作中,我们提出了两个基本类的真正的三方纠缠,即,GHZ和W类,这是实验证明与三个相同的光子。我们还表明,三重纠缠类衰减从真正的纠缠到完全分离的粒子变得更容易区分彼此。我们的研究结果支持的预测,粒子的不可分割性是一个基本要素纠缠相同的粒子。
2022-03-02 quant-ph
Optimal photonic indistinguishability tests in multimode networks
粒子不变性是量子统计学的核心,量子统计学调节着固体的电子能带结构、玻色-爱因斯坦凝聚和超导等基本现象。此外,在实际应用中,如线性光量子计算和模拟,特别是玻色子采样设备是必要的。因此,至关重要的是开发工具来证明多个源之间的真正多光子干涉。在这里,我们表明,所谓的西尔维斯特干涉仪是接近最佳的任务,区分可区分和不可区分的光子的行为。我们报告的第一个实现的集成西尔维斯特干涉仪与4和8模式的高效,可扩展和可靠的三维架构。我们进行双光子干涉实验,能够识别不可区分的光子行为与贝叶斯方法,使用非常小的数据集。此外,我们采用实验这种新的设备进行评估散射玻色子采样。这些结果开辟了道路西尔维斯特干涉仪的应用程序的多光子干涉实验的最佳评估。
2017-10-11 quant-ph
The Hong-Ou-Mandel experiment: from photon indistinguishability to continuous variables quantum computing
我们广泛地讨论了红欧曼德尔实验采取一个原始的相空间为基础的观点。为此,我们分析时间和频率变量作为量子连续变量,与大质量粒子的位置和动量或电磁场的求积完全相似。我们将讨论如何使用这个实验来直接测量时频维格纳函数,并在这些变量中实现逻辑门。我们还简要地讨论了量子/经典方面的实验提供了一个一般的表达强度的相关性,明确了经典的Hong-Ou-Mandel像倾角和量子之间的差异。在整个手稿中,我们将经常关注并参考基于AlGaAs波导通过自发参数下转换发射光子对的特定系统,但我们的结果可以扩展到其他类似的实验系统和不同的自由度。
2022-06-03 quant-ph
Quantum determinism and completeness restored by indistinguishability and long-time particle detection
本文论证在考虑全同粒子不可区分性和长时间探测后,量子测量数据只能作统计解释,放弃单粒子层面的玻恩规则可恢复实在性、定域性与因果性,从而表明量子物理并非根本概率性的。
2025-07-19 physics.gen-ph quant-ph
Indistinguishable particles and hidden variables
本文给出了基本粒子用隐变量表示的不可约性的公理化方法,它不同于通常用隐变量表示的标准方法。量子分布函数也进行了讨论,并提出了一些相关的工作路线。
1996-07-18 quant-ph
A New Derivation of the Propagator's Path Integral for Spinless Elementary Particles
我们引入了一个概念,孤立的单位,基本粒子或更一般的物理现象,不显着影响其周围的环境,我们建立了一个原始的本体来描述它们的演变和相互作用。我们进一步介绍了一个单位的不同时空路径的不可分割性的概念,其中该单位的状态变量的演变是相同的,和广义的等价原理的不可分割性的基础上。在单位不可分辨路径的时间可逆性条件下,我们证明了在弱场和低速的极限情况下,无自旋基本粒子在一般势场中运动的量子化可以在这个框架下导出.外推这种方法,包括弱相对论效应,我们探索可能的实验结果。
2021-04-21 quant-ph
Harnessing Photon Indistinguishability in Quantum Extreme Learning Machines
本研究提出一种利用不可区分光子对和多模光纤的量子极限学习机协议,通过图像分类实验与模拟验证了光子数量增加带来的量子优势,且性能提升源于特征空间维度与表达能力的增强。
2025-05-16 quant-ph
Indistinguishability of quantum states and rotation counting
我们提出了一个量子系统,在该系统中,一个粒子绕着一个环的旋转的缠绕数可以被监测,并作为一个物理可观察量出现。我们明确分析的情况时,作为监测的结果的缠绕数,周期的轨道运动的粒子被扩展到$n>1$完整的旋转,这导致在能谱和所有可观察到的属性的变化。特别是,我们表明,在这种情况下,通常的磁通量周期$Φ_0=h/q$的Aharonov-Bohm效应减少到$Φ_0/n$。
2017-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-particle quantum correlations in stochastically-coupled networks
动态无序网络中的量子行走已经成为理解开放量子系统物理的宝贵工具。在这项工作中,我们介绍了一种新的方法来描述噪声量子网络中不可区分的粒子的动力学。利用随机微积分方法,我们导出了非对角动力学无序影响下紧束缚网络中两个非相互作用关联粒子的传播主方程。我们表明,在量子网络的耦合噪声的存在下,创建一个纯粹的退相的过程,破坏所有的相干性在单粒子希尔伯特子空间。值得注意的是,我们发现,当两个或两个以上的相关粒子在网络中传播,相干性占粒子的不可分割性是强大的对噪声的影响,从而表明,它是可能的,在原则上,找到特定的条件下,许多不可区分的粒子可以动态地穿越无序系统,而不会失去他们的干扰能力。这些结果揭示了粒子不变性在动态无序量子网络中保持量子相干性的作用。
2019-01-10 quant-ph
Contextuality and Indistinguishability
众所周知,在量子力学中,我们不能总是一致地定义与上下文无关的性质。存在许多方法来描述上下文属性,例如默认上下文性(CbD)、层理论、拓扑理论以及非标准或有符号概率。在本文中,我们提出了一个特定于量子力学的上下文属性的处理,因为它依赖于上下文和不可解释性之间的关系。特别是,我们提出,如果我们假设量子粒子或性质可以是不可区分的,但不同的本体论命题,没有矛盾所产生的Kochen-Specker类型的论点出现:当我们重复一个实验,我们在现实中执行的实验测量的性质是不可区分的第一个,但不相同。我们将讨论这一举动的后果如何帮助我们理解量子上下文。
2017-07-14 physics.hist-ph quant-ph
Identical quantum particles as distinguishable objects
根据经典物理学,粒子是世界的基本组成部分。经典粒子是可区分的物体,具有独特的物理特性。相比之下,在量子力学中,标准的观点是,同一种类的粒子(“全同粒子”)在任何情况下都是无法区分的。这种不可分割性学说的动机是(反)对称化假设以及假设("因式分解“),即每个单个粒子都在多粒子系统的张量积希尔伯特空间中的一个因子空间中表示。虽然在文献中,因素主义假设是标准的,但它在概念上是有问题的。粒子的不可逆性与“粒子”的日常含义不相容,也与这个术语在经典物理学和物理学实验实践中的使用方式不相容。标准观点要求同类的量子粒子即使在经典极限下也保持不可区分,因此向经典世界图景的过渡似乎是不可能的。前面我们已经提出了量子粒子的另一种概念,它不依赖于因式分解,避免了这些和其他问题。我们在这里进一步解释和发展这一建议。在我们看来,量子理论中的粒子不是基本粒子,而是\emph{emergent}。然而,在粒子概念适用的那些情况下,量子粒子-相同或不同-与经典粒子一样可以区分。
2019-02-25 quant-ph
A Secure Quantum Key Distribution Protocol Using Two-Particle Transmission
本研究针对量子密钥分发(QKD)的安全提升需求,提出一种基于$3\ imes 3$ tile不可扩展直积基(UPBs)的双粒子传输协议,依托不可克隆定理保障安全,可抵御常见窃听攻击。
2024-04-12 quant-ph
Two-slit Experiment And Wave-Particle Duality
基于微猫态的另一种方法(Found.ofPhys.,41,No. 9,p.1502(2011)),我们开发了双缝实验的新模型。它既解释了这个特殊的实验,也解释了任何单个量子粒子系综的波动性质是如何从它们的微粒粒子中产生的。在这个解释中,全同量子粒子的不可分割性起着关键作用。
2011-09-27 quant-ph
Individuality, quasi-sets and the double-slit experiment
准集合论$\cal Q$允许我们处理某些对象的集合,在这个意义上,如果$x$是一个任意项,则$x = x$不是一个公式。$\cal Q$的部分动机是量子力学中的非个体性问题。本文讨论了$\cal Q$对量子现象的解释能力的范围,这些量子现象要求量子对象之间具有某种不可分割性。我的主要重点是双缝实验,这是一个主要的物理现象,从来没有从准集合论的观点建模。双缝实验强烈地激发了场论方法中的不可逆度概念,而这个概念在$\cal Q$中根本就没有。然而,如果有人打算在量子领域使用拟集合论来明确讨论非个体性,那么其他物理情况最终可能需要对拟集合论公理进行修正。我利用这个机会提出另一种方法来处理量子理论中的同一性。
2019-10-05 quant-ph
Monogamy of particle statistics in tripartite systems simulating bosons and fermions
在量子世界中,相关性可以采取纠缠的形式,这被称为一夫一妻制。在这项工作中,我们表明,另一种类型的相关性,不可分割性,也受到某种形式的一夫一妻制的限制。也就是说,如果粒子A和B模拟玻色子,那么A和C不能完美地模拟费米子。我们的主要结果在于证明它在多大程度上是可能的。
2018-02-07 quant-ph
Bell's inequality test with time-delayed two-particle correlations
采用介观物理的框架,描述了一个包含延时两粒子关联测量的Bell型实验。量子粒子的不可分割性导致了不同轨道之间的特定干涉。我们展示了如何在时间延迟的相关性,由于量子粒子的不可分割性的非局部性表现在违反贝尔不等式,违反的程度与测量的准确性。我们演示了如何利用轨道和自旋交换对称性之间的相互关系,从轨道纠缠的测量来推断自旋纠缠的知识。
2008-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Informational Approach to Identical Particles in Quantum Theory
University at Albany (SUNY)(奥尔巴尼大学(纽约州立大学))
本文通过信息方法推导出量子理论中相同粒子的对称化公理,指出不可区分粒子不应被标记,并排除了二维中粒子表现出任何子行为的可能性。
2014-06-08 quant-ph
Bunching Effect and Quantum Statistics of Partially Indistinguishable Photons
粒子的量子统计是由自旋和量子态的不变性决定的。通过定义多光子不可分辨性,研究了部分可分辨光子的量子统计。基于排列对称性的性质,推导出光子聚束系数的表达式,提出了一种修正的玻色-爱因斯坦统计量,该统计量考虑了不可逆性引起的光子聚束效应.此外,还研究了部分可分辨光子的光子态的统计跃迁,结果表明,不可分辨性与激光产生中所观察到的不可分辨性具有相同的作用。这一结果将填补玻色-爱因斯坦统计和泊松统计之间的空白,并为多光子量子信息过程的研究提供了一个公式。
2017-08-15 physics.optics quant-ph
Boson bunching is not maximized by indistinguishable particles
本研究反驳了玻色子聚束与粒子不可区分性直接关联的传统认知,发现通过偏振图案使光子部分可区分可显著提升双模式聚束效应,且该现象可通过现有光子技术在7光子系统中观测,挑战了多粒子干涉的现有理解。
2022-03-02 quant-ph
Directional correlations in quantum walks with two particles
量子在单粒子线上的行走具有经典的类比。让更多的步行者参与进来,为研究集体量子效应(如许多粒子的相关性)提供了可能性。在这种情况下,纠缠的初始状态和粒子的不可分割性发挥了作用。我们考虑两个粒子在直线上进行量子行走的方向相关性。对于非相互作用的粒子,我们找到解析渐近表达式,并给出方向相关的限制。我们表明,引入$δ$ -粒子之间的相互作用,可以超过非相互作用粒子的限制。
2011-02-22 quant-ph
Semiclassical asymptotics of multiphotonic scattering probabilities with partial indistinguishability
Universidad de los Andes(安第斯大学);Lakehead University(湖首大学)
该研究提出计算无损多端口干涉仪多光子散射概率框架,利用环形展开定义映射,确定大光子数极限下散射概率渐近行为,建立新渐近公式,还能解释已知情形,且产生与渐近光子聚束模式相关可直接检验的结果。
2026-07-14 math-ph math.MP quant-ph
Two-particle four-point correlations in dynamically disordered tight-binding networks
利用双粒子几率幅的概念,导出了对角动力学无序作用下紧束缚网络中双粒子四点关联的随机演化方程。据预测,在动力学无序的存在下,平均空间波函数的不可区分的粒子对离域和人口的所有网络站点,包括那些弱耦合的情况下,无序。有趣的是,我们的研究结果表明,相关元素占粒子的不可逆性是免疫的动态无序的影响。
2017-06-28 quant-ph