Quantum noise of non-ideal Sagnac speed meter interferometer with asymmetries
速度计的概念已被确定为一种技术,可以潜在地提供激光干涉测量的灵敏度超过标准量子限制(SQL)在一个广泛的频率范围。与其他子SQL测量技术一样,损耗在速度计干涉仪中起着核心作用,它们最终决定了可以实现的量子噪声限制灵敏度。到目前为止,在文献中,量子噪声限制的灵敏度只推导出无损或有损的情况下使用某些近似(例如,臂腔往返损耗是小的相比,臂腔镜传输)。在这篇文章中,我们提出了一个通用的,分析处理的速度表的损失,允许准确计算的量子噪声限制的灵敏度Sagnac速度计与臂腔。此外,我们的分析使我们能够考虑到潜在的缺陷,如一个不对称的分束器或两臂腔输入镜的反射率的差异的干涉仪。最后,我们使用的例子的概念验证Sagnac速度计目前正在建设中的格拉斯哥和一个潜在的实施Sagnac速度计在爱因斯坦望远镜(ET)来说明我们的研究结果如何影响Sagnac速度计米和米长的基线。
2015-02-19 quant-ph
Speedmeter scheme for gravitational-wave detectors based on EPR quantum entanglement
我们提出了一种新的量子速度计QND测量方案的实现。它采用干涉仪测试质量的两个独立的光学读出,其特征在于带宽$γ_{1,2}$和光循环功率$I_{1,2}$的强烈不同的值,具有$I_1/I_2=γ_1/γ_2$的特殊关系。这两个位置计的输出必须通过附加的分束器组合。在该方案中,干涉仪装置的公共和差分输出处的信号分别与测试质量的位置和速度成比例。与位置信号相关联的类似位置计的反作用力的影响可以使用EPR方法通过测量与该力相关的分束器公共输出的振幅正交来消除。在现代引力波探测器的标准信号回收迈克耳孙干涉仪拓扑结构中,两个独立的光学位置计可以通过探测光的两个正交偏振来实现。我们的分析表明,EPR测速仪提供了显着改善的灵敏度为所有频率低于$\sim 30\,{\rm Hz}$相比,一个等效的信号回收迈克耳孙干涉仪。我们相信EPR速度计方案对于引力波探测器的未来升级是非常有吸引力的,因为它只需要在干涉仪硬件中实现微小的改变,并且允许在短时间尺度内在位置计和速度计模式之间切换,而不需要对硬件进行任何改变。
2017-01-06 gr-qc quant-ph
Quantum noise cancellation in asymmetric speed meters with balanced homodyne readout
Sagnac速度计(SSM)拓扑结构被认为是减少引力波干涉仪中量子反作用的替代技术。然而,主分束器的任何潜在的不平衡被示出为降低速度计在低频下的量子噪声优势,这是由于耦合到检测端口的激光噪声增加而引起的。在本文中,我们表明,实施平衡零差读出方案和本机振荡器(LO)的传输端口的特定选择,过量的激光噪声贡献量子噪声限制灵敏度(QNLS)的部分补偿和速度计的灵敏度可以优于国家的最先进的位置米。这可以通过从干涉仪反射(\textit{co-moving} LO)或主分束器抗反射涂层表面(BSAR LO)拾取本地振荡器来实现。我们还表明,这放宽了输入激光的相对强度噪声(RIN)的要求。例如,对于格拉斯哥速度计概念验证实验中的$0.1 \%$的分束器不平衡,在100 Hz的频率下的RIN要求从$4\times 10^{-10}/\sqrt{\rm Hz}$降低到$4\times 10^{-7}/\sqrt{\rm Hz}$,将RIN要求从不实际可实现的值移动到通常通过适度努力实现的值。
2018-06-14 astro-ph.IM gr-qc quant-ph
Degree of entanglement in a quantum measurement process
我们提出了一个离子阱中的量子测量模型,该模型描述了一个被囚禁的四能级离子的两个不同的内部基态的概率分布。四级离子的外部运动度构成了仪表,而仪表又通过工程水库与环境耦合。在以前的出版物中,一个类似的测量模型被用来测试退相干对相空间中量子非局域性的影响,基于纠缠系统-计量器方案的符合测量。本文研究了退相干对以纠缠度为特征的形成纠缠的影响。系统的并发性使得能够找到最大可能的违反贝尔不等式。令人惊讶的是,这个模型给出了说明性的见解的问题,在何种程度上可以被认为是贝尔不等式的纠缠度的措施。
2002-04-10 quant-ph
Study of acceleration measurement in gravitational wave detection
已经分析了用于探测引力波的位置计和速度计干涉仪。我们介绍了加速度测量的概念,与位置和速度测量进行了比较。本文描述了一种一般的加速度测量,并导出了它的标准量子极限。我们提供了一个加速度计干涉仪配置的例子。我们发现,散粒噪声占主导地位,在低频以下的频率依赖性$1/Ω^2$,而辐射压力噪声是恒定的。加速度计比速度计具有更强的辐射压噪声抑制能力。
2021-10-29 gr-qc quant-ph
Nonlocal Variable-Strength Measurements of N Qubits Using GHZ-like Entanglement
纠缠量子系统的非定域性质的直接测量一直是最近几个实验研究的主题。特别令人感兴趣的是通过间接测量方案实现非局部测量,这使得测量强度的控制具有更大的灵活性。基于先前在二分情况下建立的结果,我们提出了一个方案,使用GHZ类纠缠量子比特计实现具有可变强度的N量子比特系统的真正非定域测量。这种方法可以应用于对易乘积观测量的联合测量,使我们能够区分正交非局域态,如贝尔态,具有最小的干扰和任意分辨率。的整体测量强度和计量器纠缠量化的$n$缠结之间的显式关系的推导,打开了大门的一个新的解释的$n$缠结作为一种资源的非本地测量。
2021-02-28 quant-ph
BBM92 quantum key distribution over a free space dusty channel of 200 meters
自由空间量子通信非常重要,因为它是基于卫星的量子通信的先驱,需要在更长的距离上进行安全的密钥分发。准备和测量像BB84这样的协议将卫星视为可信设备,从目前基于卫星的光通信趋势来看,这充满了安全威胁。因此,基于纠缠的协议必须是首选的,以便人们也可以将卫星视为不可信的设备。目前的工作报告了BBM92协议的实施情况,BBM92协议是一种基于纠缠的QKD协议,使用印度艾哈迈达巴德物理研究实验室(PRL)开发的本地设施,距离超过200米。我们的研究结果显示了大气气溶胶对SIFT密钥速率的影响,最终,安全密钥速率。这些实验对于验证模型以解释大气对通过基于卫星的QKD实现的关键速率的影响是重要的。
2022-01-09 cs.CR quant-ph
Speed Meter As a Quantum Nondemolition Measuring Device for Force
量子噪声是先进LIGO的一个重要问题。虽然原则上可以超越标准量子极限(SQL),但还没有找到实用的方法。本文讨论了速度计中的量子噪声。在这种情况下,提出的克服SQL的方案可能比基于测试质量的监测位置的方法更实用。
1996-03-26 gr-qc quant-ph
Teleportation-based Speed Meter for Precision Measurement
提出基于量子隐形传态的速度计,通过在线或离线实现降低辐射压力噪声,超越标准量子极限,可提升引力波探测器低频灵敏度,无需改动核心光学元件。
2025-04-25 astro-ph.IM quant-ph
Graphene lattice-layer entanglement under non-Markovian phase noise
研究了非马尔可夫噪声作用下双层石墨烯单粒子激发态的演化,重点研究了晶格层最大纠缠态的退相干过程。一旦通过AB堆叠双层石墨烯的紧束缚哈密顿量与狄拉克方程(包括伪矢量和类张量场相互作用)之间的对应关系确定了任意初始状态的无噪声动力学,则将噪声环境描述为偏置电压和质量项的随机波动。噪声动力学的列入再现的Ornstein-Uhlenbeck过程:一个非马尔可夫噪声模型与一个定义良好的马尔可夫极限。考虑到初始纠缠量将被耗散的噪声,两个配置文件的耗散被确定。一方面,对于无噪声哈密顿量的本征态,纠缠的死亡和复活被确定为长的相互作用周期的振荡模式。另一方面,对于离开LL Werner和Cat状态,纠缠被抑制,尽管对于这两种情况,一些识别的记忆效应与纯噪声诱导的退相干竞争,以保持给定初始状态的整体轮廓。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Effect of phase noise on the generation of stationary entanglement in cavity optomechanics
研究了普通腔光机系统中激光相位噪声对腔内光模与机械谐振腔之间稳态纠缠产生的影响。我们表明,即使在不可忽略的激光相位噪声的存在下,也可以实现鲁棒的稳态光机纠缠。我们还证明了激光相位噪声谱的显式形式是相关的,并讨论了它对光机械纠缠和机械谐振腔的基态冷却的影响。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of measurement-induced entanglement and quantum trajectories of remote superconducting qubits
量子网络的创建需要在宏观距离上分布相干信息。我们证明了两个超导量子比特的纠缠,分开超过一米的同轴电缆,通过设计一个联合测量,概率投影到纠缠态。通过使用连续测量方案,我们进一步能够观察到联合两量子比特态的单量子轨迹,证实了级联系统的量子贝叶斯形式主义的有效性。我们的研究结果使我们能够解决动态的连续投影到纠缠流形,在定量与理论一致。
2014-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement degradation in the solid state: interplay of adiabatic and quantum noise
我们研究了两个非相互作用的量子比特在具有典型固态纳米器件宽带光谱的独立浴中的纠缠退化。我们得到了目前实验上可实现的几类纠缠初态在绝热噪声存在下的共生的解析形式。我们发现,绝热(低频)噪声影响纠缠减少类似于纯退相噪声。由于量子(高频)噪声,纠缠在依赖于状态的有限时间内完全丢失。简要讨论了在片上实现本地操作和纠缠操作的可能性。
2010-06-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Continuous variable entanglement between propagating optical modes using optomechanics
本研究提出利用光力学腔的辐射压力耦合与量子反作用抵消测量技术,实现两个空间分离输出激光场的连续变量纠缠,证实实验可行参数下该纠缠可在室温下存续。
2023-07-20 quant-ph
Non-equilibrium Entanglement and Noise in Coupled Qubits
研究了两个库仑耦合双量子点在热平衡和稳态非平衡输运条件下的电荷纠缠。在输运机制中,由于量子芝诺局域化或相互作用引起的能隙对隧穿的抑制,纠缠表现出明显的开关阈值和各种限制。我们还计算了量子噪声谱,并讨论了量子点间的电流关联在输运实验中作为纠缠度的一个指标。
2006-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Design of a speed meter interferometer proof-of-principle experiment
第二代大尺度干涉型引力波探测器在其探测波段的宽频带上将受到量子噪声的限制。未来的升级或超过第二代的新探测器的进一步灵敏度改进激励了测量方案的发展,以减轻这些仪器中量子噪声的影响。为了实现这一目标,正在进行两方面的开发,重点是修改完善的迈克尔逊探测器配置和开发不同的探测器拓扑结构。在本文中,我们提出了目前正在格拉斯哥大学建造的世界上第一个Sagnac速度计干涉仪的设计。通过这个原理验证实验,我们的目标是证明理论上预测的Sagnac干涉仪与等效的迈克耳孙干涉仪相比具有更低的量子噪声,以使Sagnac速度计有资格进一步研究,以实现下一代大规模引力波探测器,例如计划中的爱因斯坦望远镜天文台。
2014-09-11 gr-qc physics.optics quant-ph
Increasing quantum speed meter sensitivity using optical spring
该研究证明双程量子速度计与无失谐光学弹簧可共存,能在保持宽带增益的同时形成可调低频量子噪声极小值,并实时跟踪啁啾引力波信号。
2025-03-13 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Functional Quantum Nodes for Entanglement Distribution over Scalable Quantum Networks
我们演示了两个相距3米的远程量子节点之间的纠缠分布。这种分布涉及两对原子存储器的异步准备和存储的原子状态到光场的相干映射在一个有效的状态附近的最大偏振纠缠。纠缠通过测量违反贝尔不等式的方式来验证,并且可以用于诸如量子密码学的通信协议。演示的量子节点和通道可以用作量子中继器的部分,为强大的长距离量子通信提供了必要的工具。
2007-04-12 quant-ph
Ultrasensitive Inverse Weak-Value Tilt Meter
提出了一种测量超微小倾斜的干涉技术。修改后的萨尼亚克干涉仪的一个反射镜中的倾斜信息由反向传播激光束之间的相位差携带。使用与倾斜平面正交的干涉仪的小的未对准,在光束的横向功率分布中诱导双峰(或双条纹)图案。通过使用分裂检测器跟踪这种分布的平均值,执行相位的灵敏测量。在1.2 mW的连续波激光功率下,该技术具有56 frad/ $\sqrt{\mbox{Hz}}$的散粒噪声限制灵敏度,并且对于2 Hz以上的倾斜频率,测量的噪声基底为200 frad/ $\sqrt{\mbox{Hz}}$。在我们的设置中,200 frad的倾斜对应于4.0 fm的差分位移。该协议的新颖性依赖于由于未对准而引起的信号放大,以及在低频下的良好性能。在2和100 mHz之间观察到约70 prad/ $\sqrt{\mbox{Hz}}$的本底噪声。
2017-06-21 quant-ph
Electron interference and entanglement in coupled 1D systems with noise
我们估计噪声的作用,在纠缠的形成和单电子和双电子干扰耦合一维通道半导体系统的外观。两种情况下被认为是:一个单粒子干涉仪和两个粒子干涉仪利用库仑相互作用。在这两种情况下,环境噪声会导致载波相位的随机化。我们的研究结果评估了如何将单粒子行为与非局域量(如纠缠和环境诱导的退相干)联系起来的互补关系在电子干涉测量中起作用。我们表明,在实验实施的设置检查,一个和两个电子检测概率在输出漏可以用来评估退相干现象和纠缠的程度。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement advantage in sensing power-law spatiotemporal noise correlations
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland(量子信息与计算机科学联合中心,美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland(量子联合研究所,美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(普里茨克分子工程学院,芝加哥大学)
本文研究了量子传感器在感知具有幂律时空相关性的噪声时的纠缠优势,推导了标量纠缠优势的条件,并展示了非马尔可夫性对纠缠优势的影响。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement protection induced by mixed noise
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, Fuzhou University(福州大学量子信息与量子光学福建省重点实验室);Department of Physics, Fuzhou University(福州大学物理系)
本研究通过混合噪声中的高频成分抑制退相干,实现对纠缠的保护,为开放量子系统中的噪声工程提供新思路。
2025-12-27 quant-ph
Dirac bi-spinor entanglement under local noise and its simulation by Jaynes-Cummings interactions
本文描述了局域噪声对任意Poincaré不变势驱动的Dirac双旋量结构内部自由度约束下的量子纠缠的影响。考虑到包含外部势的狄拉克方程动力学可以通过一个合适的四能级囚禁离子系统来模拟,通过一个合适的反演算法,恢复了两个量子比特离子态的量子纠缠,其中量子数与总角动量及其在外部磁场(用于提升离子简并度)方向上的投影有关.这种形式允许包含噪声效应,这导致在四能级囚禁离子量子系统中的解纠缠。我们的结果表明了相互作用在双旋量纠缠中的作用,以及在局域噪声下离子态的解纠缠的描述。对于一个状态,最初准备在一个离子水平,本地噪声诱导纠缠突然死亡,然后突然复苏的状态驱动的无噪声动力学。在这种状态可分离的区间内观察到剩余量子关联。薛定谔猫态和维尔纳态由于与噪声环境的相互作用而部分地失去了它们的初始纠缠内容,但呈现纠缠振荡而没有突然死亡。由于狄拉克方程描述了单层和双层石墨烯的低能激发,因此该形式体系也可以应用于计算例如各种情况下的电子-空穴或电子/电子纠缠。
2017-05-14 hep-th quant-ph
Entanglement degradation under local dissipative Landau-Zener noise
Sharif University of Technology(谢里夫理工大学)
本研究探讨耗散Landau-Zener噪声下纠缠退化,发现耦合方向及驱动速度影响纠缠保持,横向耦合和快驱动更有利。
2024-02-15 quant-ph
Sudden Death of Entanglement: Classical Noise Effects
当复合量子态与周围环境相互作用时,单个粒子的量子相干性和量子纠缠都会衰减。我们已经表明,在真空噪声下,即,在自发发射过程中,两量子比特纠缠可能在有限时间内突然终止[T. Yu和J.H. Eberly,\prl {93},140404(2004)],一种称为纠缠猝死(ESD)的现象。一个悬而未决的问题是混合态纠缠在经典噪声影响下的行为。在本文中,我们研究纠缠突然死亡,因为它引起的经典相位噪声的影响,两个量子比特,最初纠缠,但没有进一步的相互作用。
2006-02-23 quant-ph
Modulated Entanglement Evolution Via Correlated Noises
我们研究了相关环境噪声存在下的纠缠动力学。具体地说,我们研究了在经典白噪声存在下两个自旋的量子纠缠动力学,推导了Markov主方程,得到了几类有趣的初态(包括Bell态和X形密度矩阵)的显式解.我们展示了如何通过两个参与噪声之间的相关性来增强或减少纠缠。
2009-09-02 quant-ph
Noiseless Linear Amplifiers in Entanglement-Based Continuous-Variable Quantum Key Distribution
提出了一种利用无噪声线性放大器提高基于两纠缠的连续变量量子密钥分发协议性能的方法。这两个基于纠缠的方案包括一个不可信源的纠缠分发协议和一个不可信中继的纠缠交换协议。仿真结果表明,无噪声线性放大器可以提高这两个协议的性能,在最大传输距离方面,当我们考虑少量的纠缠,在现实的设置中是典型的。
2015-07-01 quant-ph
Sub-shot noise sensitivities without entanglement
通常认为,纠缠是必要的,以击败散粒噪声的灵敏度限制,某些参数可以在干涉测量实验。在这里,我们表明,与波动的数量的双模玻色子,散粒噪声限制可以击败非纠缠玻色子态与所有玻色子在一个模式。对于给定的有限最大玻色子数,我们计算了最佳的单模和双模玻色子态,并表明在没有损耗的情况下,NOON态是最佳的双模玻色子态。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement-assisted Enhanced Information Transmission Over a Quantum Channel with Correlated Noise; A General Expression
纠缠和纠缠辅助是有用的资源,以提高泡利信道的互信息,当连续使用的信道上的噪声有一些偏相关。本文研究了具有相关噪声的量子通信信道,导出了在Pauli量子信道中,具有相关噪声的量子信道、乘积、最大纠缠态编码和纠缠辅助系统的互信息的一般表达式。因此,我们建议更有效的编码在纠缠辅助系统的经典信息的传输,并推导出一个一般表达式的纠缠辅助经典容量。我们的研究结果表明,在内存的存在下,更大量的经典信息传输的纠缠辅助系统的两个或四个连续的使用。
2006-05-04 quant-ph
Light as quantum back-action nullifying meter
我们提出了一种新的方法来克服量子反作用的测量过程中使用振荡器。一个光学振荡器被用作测量另一个开放振荡器的参数的仪表。光学振荡器被合成为使得光学回复力对抗由量子反作用现象引起的任何扰动。结果表明,连续测量中的量子反作用在低频区被抑制,即,对于远小于开放振荡器的谐振频率的频率。由于这种计既能测量参数又能抑制量子反作用,我们称之为量子反作用无效计。作为该方法的一个应用,本文描述了用于抑制线性和非线性光力学中辐射压力噪声的量子反作用零化光学振荡器的综合。
2022-02-12 physics.optics quant-ph
Robust Tripartite Entanglement Generation via Correlated Noise in Spin Qubits
University of Basel(巴塞尔大学);Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);King Fahd University of Petroleum and Minerals(阿卜杜勒阿齐兹国王石油矿物大学)
通过自相关噪声在自旋量子比特中生成鲁棒的三元纠缠,利用暗态实现长寿命纠缠,提出后选择和相干驱动增强纠缠的方法。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control the entanglement of two atoms in an optical cavity via white noise
两个二能级原子在两个独立的外光场驱动下,处于一个泄漏光腔中。我们研究了在这种情况下两个原子之间的纠缠是如何产生的。研究了两原子的稳态纠缠。发现了一种类似随机共振的纠缠行为。最后讨论了原子间的Bell破坏。
2004-01-04 quant-ph
Quantum noise and entanglement generated by a local quantum quench
我们研究了简单分数量子霍尔流体在量子猝灭下的纠缠增长及其与局域观测量测量的关系。最近,Klich和Levitov提出,由局域量子猝灭产生的噪声提供了纠缠熵的度量。他们的方法是特定于非相互作用的电子和相互作用系统的推广是一个悬而未决的问题。在这项工作中,我们将他们的结果推广到Laughlin态。我们研究了填充因子为$ν=1/m$的分数量子霍尔态的边缘电流中产生的噪声,当量子点接触初始闭合时,在某个初始时刻$t_0=0$完全打开.我们发现,在这些系统中的局部淬火给时间依赖的关联函数,有足够长的时间和长度尺度上的普遍行为。我们计算了$ν=1/m$的噪声和全计数统计,发现一般情况下,产生的纠缠熵和噪声是无关的量。我们还讨论了这个问题的推广到临界量子伊辛自旋链。
2009-12-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise induced loss of entanglement
分析了重复施加位翻转通道(I \otimes σ x)对二体量子位系统的解纠缠效应。结果表明,纠缠的损失率在所有态上并不均匀。最大纠缠态的纠缠度比小纠缠态的纠缠度减小得快。该分析也被推广到形式为n σ的噪声通道。
2003-08-08 quant-ph
Quantum channels with correlated noise and entanglement teleportation
受C. Macchiavello和G. M. Palma关于纠缠增强的信息在具有相关噪声的量子信道上传输的研究,我们证明了J.Lee和M. S. Kim给出了两个不相关的广义去极化通道。为了寻找一种能产生两个相关广义去极化信道的隐形传态方案,我们发现了一种新的隐形传态方案,它允许人们在不减少纠缠量的情况下了解纠缠纯输入态中的纠缠.
2002-11-14 quant-ph
Experimental generation of entanglement from classical correlations via non-unital local noise
我们的实验表明如何经典的相关性可以变成量子纠缠,通过存在的非单位的本地噪声和CNOT门的行动。我们首先实现了一个简单的双量子比特协议,其中纠缠的生产是不可能的,在没有本地非unital噪声,而纠缠与噪声的引入而产生,并与噪声的程度成正比。然后,我们进行了一个更复杂的四量子比特实验,采用两个超纠缠光子最初只携带经典相关。我们展示了一个方案,其中的纠缠是通过本地非酉噪声产生的,其优点是对本地酉由对手进行鲁棒。
2015-03-17 quant-ph
Entanglement enhancement induced by noise in inhomogeneously monitored systems
本研究针对非均匀监测量子系统,通过含系统链与辅助链的自由费米子模型,发现辅助链特定噪声区域可显著增强系统链纠缠,且该增强在多系统尺寸和噪声参数下鲁棒,依赖辅助链跳跃强度,为优化量子系统纠缠提供新方向。
2025-02-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Noise induced entanglement
讨论了两个二能级原子与一个耗散原子同时耦合时纠缠态的产生。原子的耗散被认为来自于它与强度可调的噪声的耦合。我们描述了在这种情况下原子间的纠缠是如何产生的,以及除了白噪声之外的噪声是否有助于纠缠的产生。此外,我们证实了纠缠是最大的噪声强度的中间值,而它是一个自发率的单调函数。这类似于随机共振现象,并为在量子信息处理中利用噪声的想法提供了更多的启发。
2003-09-29 quant-ph
Manipulation of tripartite-to-bipartite entanglement localization under quantum noises and its application to entanglement distribution
以三量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态到两量子比特纠缠态的量子化为例,研究了量子噪声对纠缠局域化的影响.我们分别考虑两种类型的量子退相干,即,振幅阻尼和去极化退相干,并探讨了在三GHZ态的三个量子比特之一上的最佳冯诺依曼测量,以使坍缩的二分态的纠缠量尽可能大。结果表明,不同的噪声对纠缠局域化有不同的影响,在振幅阻尼和无噪声情况下,通过局域测量和经典通信将三量子比特GHZ态降为两量子比特GHZ态的最优策略不同.我们还表明,纠缠局域化的思想可以用来改善质量的两体纠缠通过振幅阻尼通道。这些发现可能为纠缠操纵和转换提供新的思路。
2015-01-16 quant-ph
Quantum noise, entanglement and chaos in the quantum field theory of mind/brain states
本文综述了脑的耗散量子模型,并介绍了纠缠、量子噪声和混沌在该模型中的作用。
2003-09-21 q-bio.NC q-bio.OT quant-ph
Noise Effects on Entanglement Distribution by Separable State
研究了噪声对可分离态纠缠分发性能的影响。我们考虑一个现实的情况下,在网络的两个遥远的节点之间的中介粒子通过一个嘈杂的通道。对于一个大类的噪声模型,我们表明,在协议的中间步骤中,双方之间的分布式纠缠的平均值等于目标量子比特和交换量子比特的特定二分分区之间的纠缠。这一结果对两个量子比特/量子比特和三个量子比特的纠缠态分布是有效的。在噪声族的显式例子中,我们证明了存在一个临界值的噪声参数,超过该临界值的纠缠分布是不可能的。此外,我们确定这个临界值如何增加希尔伯特空间维数,当分布$d$维贝尔态。
2018-01-15 quant-ph
Optomechanical Entanglement in the Presence of Laser Phase Noise
我们研究了最简单的光机系统中存在的激光相位噪声的协方差矩阵形式主义。我们表明,相位噪声的破坏性影响是特别强的,在超导制度。这解释了为什么在相位噪声存在的情况下基态冷却仍然是可能的,因为它发生在远离相位噪声区的地方。另一方面,相位噪声对光机纠缠有很大的影响。
2012-03-23 quant-ph
A dynamical approach to ancilla assisted quantum thermometry
提出了一种提高量子测温灵敏度的方案,其中用于恢复外部浴的温度的感测量子系统通过哈密顿项$\hat{H}_I$与外部辅助设备(仪表)动态耦合。与以前的方法不同,我们的方案既不依赖于传感器和仪表之间的初始纠缠的存在,也不依赖于对两个系统进行联合测量的可能性。我们报告的优点产生于这样的事实,即存在的$\hat{H}_I$干扰浴传感器的相互作用,转换成一个有效的传感器传感器提取本质上不相干的信息浴温度,并将其映射到相干的仪表,它最终可以恢复本地测量。
2018-07-30 quant-ph
Multipartite entanglement and purity dynamics in classical channels influenced by fractional Gaussian noise
研究了在分数高斯噪声驱动下,四比特最大纠缠GHZ态与经典信道的纠缠和混合动力学映射。量子位通道耦合假设在四个不同的方式:共同的,二分的,三分的,和独立的本地通道量子位配置包括单,双,三,或独立的噪声源。利用纠缠见证、负性、纯度和冯诺伊曼熵,除了独立配置之外,我们证明了在多体GHZ类态中可以模拟无限纠缠和纯度保持。量子相关性和纯度在四个量子比特中呈指数下降,并且精确波动的局部场行为以及纠缠突然死亡和出生复活都被完全抑制。纠缠度和纯度的保持受到噪声和所使用的独立通道数量的影响。在四个量子比特中引入分数高斯噪声的Hurst参数,以提高纠缠度,避免混合。不同的纠缠和混合标准产生不同的结果,强调需要研究各种方法,以揭示多体相关性。
2022-02-07 quant-ph
Entanglement enhanced information transmission over a quantum channel with correlated noise
我们表明,纠缠是一个有用的资源,以提高去极化信道的互信息时,连续使用的信道的噪声有一些部分相关。我们获得了一个阈值的记忆程度,取决于收缩因子的通道,在此之上,更高的经典信息与纠缠信号传输。
2001-07-09 quant-ph
Genuine entanglement, distillability and quantum information masking under noise
纠缠的可纠缠性和可纠缠性在量子信息任务中起着关键作用,但它们容易受到噪声的干扰。我们构造了一个多体态族,它们在每个二分域上都没有真正的纠缠和可纠缠性猝死。它们是通过将噪声建立为多部高维泡利通道来实现的。进一步,我们构造了一个局域幺正信道作为另一个噪声,使得多体Greenberger-Horne-Zeilinger态成为D{ü}r多体态.我们还证明了量子信息掩蔽在我们构造的噪声下仍然有效,从而给出了一个新的噪声下的量子秘密共享方案。我们还研究了噪声作用下的三重态真纠缠态的演化。
2021-02-04 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
Statistical Characterization of Entanglement Degradation Under Markovian Noise in Composite Quantum Systems
Scuola Normale Superiore(高等师范学院);Center for Life Nano- & Neuro-Science, Italian Institute of Technology (IIT)(意大利理工学院生命纳米与神经科学中心);Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理系);Department of Mathematics, University of Bologna(博洛尼亚大学数学系);NEST, Scuola Normale Superiore and Istituto Nanoscienze-CNR(NEST,高等师范学院和CNR纳米科学研究所)
本文提出统计方法研究不同噪声模型对复合量子系统中纠缠退化的影响,通过PPTT度量揭示全局噪声与局部噪声对纠缠持续时间的影响差异。
2025-05-08 quant-ph
Coherence and Entanglement in Two-Qubit Dynamics: Interplay of the Induced Exchange Interaction and Quantum Noise due to Thermal Bosonic Environment
我们提出了我们最近的结果进行比较评估的诱导交换相互作用和量子噪声介导的玻色子环境中的两个量子比特系统。本文报道了Si-Ge型材料中P施主电子自旋的新计算。挑战和开放的问题进行了讨论。
2007-04-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Linear response of tripartite entanglement to infinitesimal noise
最近在延长量子系统相干时间方面的实验进展促使我们探索退相干过程开始时的量子纠缠行为。纠缠态在无限小噪声下的响应可以作为纠缠态鲁棒性的一个标志。在多体系统中,这一课题的一个关键问题是计算混合态的纠缠度。在三量子比特系统中,我们发现了一个由四个W态组成的全局噪声族。研究了对称三比特纯态在其影响下三重纠缠的线性响应。的线性响应的下限被发现完全依赖于初始的三方和二分纠缠。这一结果表明,二体纠缠加速了三体纠缠的衰减。
2014-06-28 quant-ph
Is composite noise necessary for sudden death of entanglement?
研究了当复合系统中只有一部分受到单一噪声作用时,系统的有限时间解纠缠或纠缠突然死亡。结果表明,当纠缠混合态的一部分受到振幅噪声或相位噪声的作用时,纠缠猝死现象会发生,而在纯纠缠态中,振幅噪声或相位噪声的局部作用都不会引起纠缠猝死现象.与此相反,去极化噪声即使在纯纠缠态中也能导致纠缠的突然死亡,当只有一部分纠缠态暴露在去极化噪声中时,结果通过不同噪声环境分别作用于X类态的单个量子比特和任意两个量子比特纯态来说明.
2013-02-21 quant-ph
Phase transitions, entanglement and quantum noise interferometry in cold atoms
我们发现,纠缠单调可以表征显着增强的纠缠在量子相变,如果他们是敏感的长程高阶关联。这些单调被发现开发一个尖锐的峰值在临界点,并表现出普遍的标度。我们证明了噪声相关性也具有类似的特征,并验证了这些实验上可获得的量确实编码了纠缠信息和探针可分性。
2008-03-05 cond-mat.other quant-ph
Useful Multiparticle Entanglement and Sub-Shot-Noise Sensitivity in Experimental Phase Estimation
我们实验证明了一个通用的标准,以确定纠缠态有用的估计一个未知的相移的灵敏度高于散粒噪声限制。我们将展示如何利用这种纠缠的例子,一个极大似然以及贝叶斯相位估计协议。使用纠缠四光子态,我们实现了相位灵敏度明显超过散粒噪声限制。我们的纠缠增强计量学的方法和量子态的详细比较揭示了多粒子纠缠和子散粒噪声不确定性之间的联系,无论是在频率论和贝叶斯相位估计设置。
2011-08-30 quant-ph
Theory of Noise-Scaled Stability Bounds and Entanglement Rate Maximization in the Quantum Internet
量子互联网的关键问题是量子中继器的稳定性和纠缠网络结构中纠缠速率最大化理论的推导。量子中继器的稳定性特性要求所有输入的密度矩阵可以与目标密度矩阵交换。量子中继器的强稳定性意味着量子存储器中存储的密度矩阵的有界性和延迟的有界性使得纠缠交换是稳定的。在这里,噪声标度的稳定性分析和纠缠率最大化的理论框架设想的量子互联网。我们定义了纠缠交换集,它用存储的密度矩阵来描述量子中继器的量子存储状态。我们确定的最佳纠缠交换方法,最大化的纠缠率的量子中继器在不同的纠缠交换集的函数的本地存储器和本地操作的噪声。证明了非完全纠缠交换集、完全纠缠交换集和完全纠缠交换集的稳定性。我们证明了不同的纠缠交换集和噪声水平的纠缠率。研究结果可应用于实验量子互联网。
2020-03-11 cs.NI quant-ph