Cloning Entangled Qubits to Scales One Can See
通过放大光子量子比特,可以产生包含足够人眼可见光子的状态,从而可能将量子效应带到宏观尺度[1]。本文从理论上研究了利用不同类型的光子量子比特光克隆机放大纠缠光子对的一侧所获得的量子态。我们提出了一个检测方案,涉及有损阈值检测器(如人眼)的放大侧和传统的光子探测器的另一侧。我们表明,这种粗粒度的测量得到的相关证明了初始光子对的纠缠,并没有证明的纠缠的放大状态。我们强调的重要性,贝尔违反实验中的检测漏洞,给出了一个简单的制备技术,违反贝尔不等式,而不关闭这个漏洞的可分离状态。最后分析了放大态的真实纠缠及其对放大前、放大中和放大后损耗的鲁棒性。
2010-05-27 quant-ph
Photon polarization entanglement induced by biexciton: experimental evidence for violation of Bell's inequality
我们研究了CuCl单晶中双激子通过共振超参量散射产生的光子对之间的偏振纠缠。高重复率泵浦的脉冲被认为提供了改进的统计精度和测试贝尔不等式的能力。我们的结果明显地违反了不等式,从而表明了光子对的量子纠缠和非定域性。我们还利用量子态层析术分析了光子对的量子态。
2006-07-21 quant-ph
Energy and momentum entanglement in parametric downconversion
我们提出了一个简单的处理的参量下转换现象考虑相干散射的一个泵光子到一个光子对的非线性晶体。所产生的孪生光子的量子态的能量和动量纠缠被看作是时间和光子对在晶体内产生的位置的基本不变性的结果。我们还讨论了系统纠缠的一些后果。
2012-10-20 quant-ph
Theory of an Entanglement Laser
我们考虑了在强脉冲泵浦驱动下,腔内参量下转换产生偏振纠缠光。产生的多光子态非常接近于两个非常大的自旋的单重态。一个标准来量化这种状态的纠缠。我们研究了系统在存在损耗和其他缺陷的情况下的动力学,得出的结论是,光子数高达一百万的强纠缠态的创建似乎是可以实现的。
2003-02-03 quant-ph
The one clean qubit model without entanglement is classically simulable
纠缠已经被证明是必要的纯态量子计算有一个优于经典计算。然而,对于使用混合态的量子计算机来说,纠缠是否是必要的仍然是一个未知数。一个干净的量子比特模型是量子计算机的一种形式,其中输入是最大混合态加上一个纯量子比特。以前的工作已经表明,在这些计算中存在有限的纠缠,尽管它们可以有效地解决一些似乎很难用经典方法解决的问题。这让人们对量子加速所必需的纠缠概念产生了怀疑。在这项工作中,我们证明了纠缠对于该模型中的有效计算确实至关重要,因为没有它,一个干净的量子比特模型是有效的经典模拟。
2019-07-18 quant-ph
Noncollinear biphoton states: enormously high resource of azimuthal entanglement as it's seen in Cartesian variables
分析了自发参量下转换中非共线频率简并I型区的单粒子和符合光子分布。非共线性本身被证明提供了一个新的机制,强加宽的单粒子分布在笛卡尔分量的光子的横波矢量。与此相关,纠缠度似乎非常高,事实上,这是在用于表征光子波矢量的球面角形式中发现的相同的巨大方位角纠缠资源(Phys. Rev. A,{ \bf 93},033830,2016)。在笛卡尔变量中,这种现象表现为强烈的加宽和出现的单粒子分布曲线的非常不寻常和特殊的形状。理论上,这些效应的关键原因是两个光子在两个正交自由度之一上的总波函数的减少。在建议和讨论的实验方案中,这意味着必须考虑发射锥的所有光子,而不是仅考虑在一个给定平面中传播的光子,这是许多实验中的常见做法。
2017-09-03 math.PR quant-ph
Multipartite entanglement dynamics in a cavity
我们研究了两种纠缠的动力学,以及它们之间的相互作用。一方面是三个二能级原子组成的中心系统的内禀纠缠,用多体纠缠度量;另一方面是中心系统与作为环境的腔之间的纠缠,用纯度度量。利用原子间的偶极-偶极相互作用和伊辛相互作用,我们提出了两种哈密顿量,一种是均匀的,一种是准均匀的。我们发现作为纯度的函数,与$W$状态的演变的并发的上限。一个下限也观察到均匀的情况下。在这两种情况下,我们表明存在的相互作用,纠缠的动力学似乎复杂的临界值。
2015-05-27 quant-ph
Subdimensional Entanglement Entropy: from Geometric-Topological Response to Entanglement-Induced Mixed-State Holography
Sun Yat-sen University(中山大学);Tsinghua University(清华大学)
研究通过子维度纠缠熵探测几何与拓扑如何塑造量子物质的普遍性质,揭示不同相中子维度纠缠熵的响应差异,并建立混合态对称性与全息学的关系。
2026-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Higher entanglement and fidelity with a uniformly accelerated partner via non-orthogonal states
我们发现,非正交态实现更高水平的纠缠时,一方经历均匀加速。我们还表明,在这个制度的非正交态实现了更高的保真度的隐形传态。一个被限制在林德勒光楔中的观察者所观察到的量子场就像一个开放系统。当我们追踪时空因果不连通区域的场模时,我们发现,对于从标量场的模导出的量子比特,量子比特的有效状态空间是变形的。为了证明这一点,我们数值计算状态之间的Bures角,如加速观察者所见。在低加速度的极限下,我们还导出了有效量子比特的Bures度规。为了说明变形不仅仅是一个坐标变换,我们计算了有效Bures度量的标量曲率。我们看到有效Bures度量失去了它的各向同性性质。尽管考虑了低加速度的限制,我们的结果也适用于大的引力场。
2012-10-10 quant-ph
Single-copy entanglement detection
量子信息的主要挑战之一是对量子纠缠的可靠验证。传统的检测方案需要在大量相同制备的系统上重复测量。在处理大规模纠缠量子系统时,这在实践中很难实现。在这封信中,我们发展了一种新的方法,将验证作为一个决策过程,即纠缠被看作是量子系统回答某些“是非问题”的能力。我们发现,对于各种大的量子态,即使是一个单一的副本足以检测到纠缠的概率很高,通过使用本地测量。例如,$16$ -量子位$k$ -可产生状态的单个副本或$24$ -量子位线性簇状态的一个副本足以验证具有大于$95\%$置信度的纠缠.我们的方法适用于许多重要的状态,如集团状态或基态的局部哈密顿一般。
2018-03-06 quant-ph
Entanglement-swapping for X-states demands threshold values
基本的纠缠交换方案可以被看作是一个允许在四量子比特系统的不同对之间重新分配贝尔态属性的过程。完成这项任务需要执行冯·诺依曼测量,将一对因子分解的量子比特随机投射到四个贝尔状态之一上。在这项工作中,我们提出了一个类似的方案,通过在两个局部量子比特上执行相同的贝尔-冯·诺依曼测量,每个量子比特最初通过X状态与空间上遥远的量子比特相关。这个过程没有条件地交换X特征,而输入纠缠在一定条件下部分分布在四个可能的结果态中。具体来说,我们得到了两个阈值的输入纠缠,以使结果态是不可分的。此外,我们还发现存在两种可能的结果纠缠度,一种大于输入纠缠度,另一种小于输入纠缠度;获得最大结果纠缠度的概率小于获得最小结果纠缠度的概率。此外,我们还计算了一些特殊的初始X态的纠缠分布。
2013-11-26 quant-ph
Quantum teleportation and nonlocality: the puzzling predictions of entanglement are coming of age
对纠缠的学术研究很好地说明了基础科学和应用之间的相互作用,以及促进这两个方面以推进其中任何一个方面的必要性。例如,将纠缠光子分布到数十甚至数百公里的可能性是令人着迷的,因为它证实了量子预言在大距离上的作用,而量子理论通常被认为适用于非常小的距离(见图1)。另一方面,纠缠使量子密钥分发(QKD)成为可能[1]。这种量子信息处理的最先进应用允许人们以可证明安全的方式分发密码密钥。为此,人们只需测量纠缠光子对的两半。令人惊讶的是,纠缠的使用具有根本性和实用性,甚至消除了信任用于测量的大多数设备的必要性[5]。此外,纠缠还可以作为量子隐形传态的一种资源(见图2)[1]。反过来,这提供了一种工具,用于将量子密钥分发扩展到任意大的距离,并建立连接未来量子计算机和原子钟的大规模网络[6]。在下文中,我们描述了纠缠粒子的反直觉性质,以及最近的一些实验,解决量子隐形传态的基本和应用方面。虽然使用不同的量子系统(包括捕获离子、钻石中的色心、量子点和超导电路)进行了大量工作,但由于光子适用于构建未来的量子网络,我们将把自己限制在涉及光子的实验中。
2015-08-24 quant-ph
Macroscopic Quantum Superposition and Entanglement in light reflection from Bose-Einstein Condensates
利用EPR纠缠对中的单光子作为种子,在量子注入光参量放大器(QI-OPA)中产生的多光子量子叠加态与布拉格干涉结构的BEC相互作用.如果反射镜是腔结构的一部分或在光学干涉仪内使用,则效果可以大大增强。整个过程将实现一个纠缠的宏观量子叠加,涉及一个“微观”的单光子偏振态和相干的“宏观”位移的BEC结构作用在空间一样分离的遥远的地方。
2008-04-09 quant-ph
Localized Entanglement in one-dimensional Anderson model
研究了一维Anderson模型中的纠缠。我们发现,由平均并发度度量的两两纠缠度与局域化长度有直接关系。数值研究表明,无序显著降低了平均纠缠度,纠缠分布明显地表现出纠缠局域化。最大两两纠缠度随着无序强度的增加出现一个极大值,并经历了一个由增大到减小的过渡。局域化中心与其他位置的纠缠度沿空间方向呈指数衰减。最后,我们研究了无序对纠缠动力学性质的影响。
2005-06-26 quant-ph
On the units of bipartite entanglement: Is sixteen ounces of entanglement always equal to one pound?
在一个好的物理理论中,像质子质量与电子质量之比m_p / m_e这样的无量纲量不依赖于所用的单位制。本文证明了一种广泛使用的定义纠缠度量的方法违反了这一原则。具体来说,在这种方法中,纠缠度量的无量纲比率E(rho)/ E(sigma)可以取决于选择什么状态作为纠缠的基本单位。这一观察使我们提出了三种新的纠缠量化方法。这些方法导致单位自由的纠缠的形成和可分解的纠缠的定义,并建议自然措施的纠缠多体系统。我们还表明,这些新的措施之一,纠缠计算的行为,与一些开放的问题,计算复杂性。
2000-11-15 quant-ph
Detecting faked continuous variable entanglement using one-sided device-independent entanglement witnesses
我们证明了单边设备无关连续变量(CV)量子信息的原理。在不信任的情况下,我们通过制定如何使用标准的CV纠缠标准可以误导查理认为爱丽丝和鲍勃共享纠缠,当数据实际上是经典地使用基于维格纳函数的本地隐藏变量理论生成的。我们区分的标准,证明CV纠缠,并证明CV爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向悖论的标准。我们表明,后者,而不是前者,必然是片面的设备独立的纠缠证人,并可以被查理用来表示真正的EPR纠缠,如果他只信任爱丽丝。一夫一妻制的EPR转向悖论的结果证实了在这种情况下的共享振幅值的安全性。
2014-05-06 quant-ph
One-shot rates for entanglement manipulation under non-entangling maps
我们得到了在产生可忽略的纠缠量的操作下,一次性纠缠操纵的最佳速率的表达式。作为最佳的纠缠蒸馏和稀释率在这个范例中,我们得到的最大和最小相对熵的纠缠,两个对数的纠缠鲁棒性,和平滑的版本。这就给这些纠缠度量赋予了新的操作意义。此外,通过考虑共享纠缠态的多个相同副本的限制,我们部分恢复了最近发现的在渐近不产生纠缠的操作类下纠缠操纵的可逆性.
2011-04-05 quant-ph
Entanglement distribution maximization over one-side Gaussian noisy channel
研究了在单边高斯映射下双模高斯纯态纠缠演化的优化问题。在单边高斯噪声信道中,即使没有完全的信息,也可以通过测试两个特定态的信道来最大化纠缠分布。
2010-06-11 quant-ph
System-environmental entanglement in critical spin systems under $ZZ$-decoherence and its relation to strong and weak symmetries
本研究探究$ZZ$-退相干下临界自旋链的系统-环境纠缠(SEE),发现其标度律中与系统尺寸无关的$g$函数在退相干相变附近突变,确定了XXZ模型的相变位置,并从Rényi-2香农熵角度解释了SEE数值为单点$Z$-退相干情形两倍的行为起源。
2025-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phonon-induced enhancement of photon entanglement in quantum dot-cavity systems
我们报道了从量子点-腔系统中同时发射的光子对的偏振纠缠度的模拟,这需要重新考虑声子的作用。由于相干性是纠缠的基本前提,而声子又是退相干的主要来源,因此声子只能降低纠缠似乎是不可避免的。相比之下,我们表明,声子可以引起一定程度的纠缠,甚至超过相应的值的声子自由的情况下。特别地,我们考虑了相对较小的双激子结合能和有限激子或腔模分裂的情况。在这两种情况下,分裂和点腔耦合强度的组合被发现的纠缠表现出非单调的温度依赖性,使纠缠以上的声子自由水平在有限的参数范围内。这种不寻常的行为可以解释为声子诱导的重整化的点腔耦合$g$结合非单调依赖的纠缠$g$,已经存在没有声子。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement Harvesting with Moving Mirrors
利用两个惯性Unruh-DeWitt探测器,研究了在运动Dirichlet边界条件下,$(1+1)$维时空中无质量标量场真空中的纠缠提取现象.我们考虑了这些加速镜的各种非平凡轨迹,发现(1)与最近在黑洞中看到的类似的纠缠抑制现象,以及(2)在某些区域中与纠缠无关的纠缠增强。我们表明,得到的定性结果是相同的线性和导数耦合的检测器与字段。
2019-07-10 gr-qc hep-th quant-ph