Partial Observations, Einstein Locality and Bell Inequalities in Quantized Detector Networks
量子探测器网络(QDN)处理的是观测者与其设备之间的量子信息交换,而不是与被观测系统之间的信息交换。QDN中的部分观测涉及构成设备的基本信号检测器的子集。我们利用它们证明了量子数分布与爱因斯坦定域性和Bell型不等式的违反是一致的。
2008-03-08 quant-ph
Observations of Bell Inequality Violations with causal isolation between source and detectors
本文报道了用旋转镜分离纠缠光子时的贝尔不等式违反(BIV)的实验观察。一个傅科镜门控几何被用来因果隔离纠缠光子源和探测器。我们报道了CHSH- $S = 2.30 \pm 0.07 > 2.00$的BIV。这一结果排除了解释源和探测器之间旅行通信相关性的理论。
2022-02-24 quant-ph
Testing small scale gravitational wave detectors with dynamical mass distributions
最近LIGO-Virgo合作发现的引力波重新引起了人们对替代引力探测器设计的研究兴趣,例如小尺度共振探测器。在这篇文章中,它是如何提出的小尺度探测器可以通过产生动态引力场与适当的移动质量分布进行测试。一系列有趣的实验将有可能与此设置。特别是,小规模探测器可以在开发阶段的早期进行测试,并且可以在开发过程中快速进行测试。这可能有助于新兴的引力波天文学领域。
2018-04-30 gr-qc physics.ins-det quant-ph
Zero-point excitation of a circularly moving detector in an atomic condensate and phonon laser dynamical instabilities
我们研究了在桌面实验中实现超辐射现象的原子凝聚体中的圆形运动杂质。杂质与凝聚体的密度波动耦合,用量子场论的语言来说,它就像是量子声子场的探测器。对于足够大的旋转速度,零点波动的声子场诱导一个相当大的激发率的检测器,即使当冷凝最初是在其基态休息。对于空间受限的凝聚体和谐波探测器,这种超辐射发射的声波提供了一个动力学不稳定机制,导致一个新的概念声子激光。与旋转黑洞的理论类比,我们的研究结果提出了一个有前途的途径,量子模拟基本的相互作用过程,涉及快速移动的探测器在弯曲的时空。
2020-09-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of correlated-photon statistics using a single detector
我们报告的相关光子统计的单光子探测率的实验观察。双光子偏振干涉仪中通常的量子干涉总是伴随着单探测器计数率的下降,而不管符合率中是下降还是峰值。这种效应是通过考虑到达探测器的所有可能的光子数状态来解释的,而不仅仅是考虑符合测量后选择的状态。我们还报告了一个干涉计划,其中的干涉峰或下降的重合直接对应于一个峰或下降的单光子探测率。
2003-04-24 quant-ph
Observation of two-photon interference effect with single non-photon-number resolving detector
当与单光子雪崩探测器的死时间相比,两个输入光子在时间上很好地分离时,可以用单个探测器测量多光子干涉效应。在这里,我们的实验表明,洪-欧-曼德尔干涉效应可以观察到一个单一的非光子数分辨探测器通过时间延迟符合测量连续的电信号从探测器。利用时间上分离良好的成对弱相干脉冲进行了双光子干涉实验,在弱相干光子源的有限上限范围内成功地测量出了高可见度的干涉条纹。
2017-06-12 quant-ph
Unruh-DeWitt detectors as mirrors: Dynamical reflectivity and Casimir effect
我们证明了与无质量标量场微分耦合的(1+1)维Unruh-DeWitt谐振子探测器可以模拟自由空间中的原子镜。在不引入Dirichlet边界条件的情况下,我们的探测器/原子镜的反射率由探测器的内部振荡器和场的相互作用动态地确定。当量子场与探测器的耦合较强时,探测器反射镜可以在较晚的时间反射较宽频率范围的量子场。构造一个具有两个这样的探测镜的腔模型,我们可以看到腔内的量子场是如何从连续谱演变成准离散谱的,这使得在后期的Casimir能量密度为负。在我们的数值计算中,腔中的Casimir能量密度不会收敛,直到UV截止足够大,与两个内部振荡器总是可分离的。
2018-11-29 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Critical Detector : Amplifying Weak Signals Using First-Order Dynamical Quantum Phase Transitions
我们引入了一个一阶量子相变模型,该模型在临界点处具有巨大的灵敏度$χ\propto N^2$。利用这种效应,我们提出了一种量子临界探测器(QCD)来放大微弱的输入信号。时间动力学QCD的功能是通过触发一个自旋系统中的一阶动力学量子相变来实现的,该自旋系统具有与玻色子模耦合的长程相互作用。我们数值模拟了动态量子相变的特征,这导致了一个依赖于时间的量子增益。我们还显示了线性标度与自旋数$N$的量子增益和相应的信号-量子噪声比的QCD。我们的量子色动力学可以成为计量学、弱信号放大和单光子探测的一个资源。
2018-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Quantum thermodynamics, quantum correlations and quantum coherence in accelerating Unruh-DeWitt detectors in both steady and dynamical state
Mohammed V University in Rabat(拉巴特穆罕默德五世大学);Prince Sattam bin Abdulaziz University(沙特王子萨塔姆·本·阿卜杜勒阿齐兹大学);Ibnou Zohr University(伊本祖海尔大学);Al-Ahliyya Amman University(安曼阿赫利耶大学);King Khalid University(国王哈立德国立大学)
研究Unruh-DeWitt探测器模型中量子热力学、量子关联和量子相干性的相互作用,分析马尔可夫和非马尔可夫环境下的资源演化,揭示非马尔可夫动力学可增强量子关联保持并提高量子热机效率。
2026-06-11 quant-ph
Direct observation of the degree of quantum correlations using photon-number resolving detectors
光学参量下转换是产生非经典相关光子态的一种常用光源。利用参量下转换光源和光子数分辨探测器,我们测量了多达10个光子的双模光子数分布。通过改变预示的收集效率,我们控制两种模式之间的相关性水平。尽管探测器的缺陷,如低检测效率和其他扭曲的影响,光子数相关性的明确证据。两个标准,直接来自原始数据,被证明是很好的措施的相关程度。此外,使用拟合技术,我们发现测量的光子数分布和重建的原始双模状态的相关程度之间的连接。这些观测只有在探测到高光子数事件的情况下才有可能。
2012-10-02 quant-ph
Absorbers as detectors for unbound quantum systems
在模拟非束缚量子系统时,经常需要施加复吸收势。虽然这通常是为了避免在数值边界的文物,我们展示了如何吸收器也可以用来探测吸收的粒子的特性。这样,可以保留关于被去除的颗粒的信息。此外,我们解释了如何-以及何时-这样的吸收器作为探测器的意义上,他们允许模拟的动态模拟测量的行为。
2022-02-28 quant-ph
Dynamical parameter estimation using realistic photodetection
通过对开放量子系统的连续监测,研究了实际探测器中的缺陷对量子态和参数估计问题的影响。具体地说,我们重新研究了由Gambetta和Wiseman [Phys.Rev.A64,042105(2001)]引入的具有未知拉比频率的二能级原子系统。我们只考虑直接光电探测,并使用Warszawski,Wiseman和Mabuchi [Phys. Rev. A 65,023802(2002)]报道的现实量子轨道理论。最显著的影响来自有限带宽,对应于光电二极管响应时间的不确定性。除非带宽明显大于拉比频率,否则观测者获取未知拉比频率和原子状态信息的能力将受到严重损害。这一结果对现实探测器存在未知参数时的量子控制有影响,甚至对理想探测器也有影响,因为它意味着测量记录中的大部分信息都包含在探测的精确定时中。
2007-04-14 quant-ph
Detector dependency of diffusive quantum monitorings
连续测量在动态开放量子系统的研究中起着至关重要的作用。“达因”探测是最普遍和最有效的测量方案之一,并引起条件态的量子扩散。在这项工作中,我们研究在什么条件下的检测器依赖性的条件状态的量子系统的扩散监测可以实验证明,在这个意义上,统治我们的任何检测器独立的纯态动力学模型的系统。我们考虑一个任意数量L的环境,该系统是耦合的,和一个任意数量K的不同类型的达因检测。我们证明了非平凡的必要条件,这样的演示可以有效地确定半定规划。要确定充分条件,不同的物理环境耦合和哈密顿量的量子位,以及不同的扩散监测集进行仔细检查。我们比较阈值效率,在各种情况下,以及以前在文献中考虑的情况下,是足够的,建议最可行的实验方案。
2015-05-01 quant-ph
Observation of photon antibunching with a single conventional detector
二阶光子关联函数在量子光学中具有重要意义,通常采用Hanbury Brown和Twiss干涉仪测量,该干涉仪采用一对单光子探测器和一个双通道时间采集模块。在这里,我们展示了一种新的方法来测量和提取的二阶关联函数与标准的单光子雪崩光电二极管(死区时间= 22 ns)和单通道时间采集模块。这是通过将零时延附近的信息符合计数移位到不被检测系统的死区时间和后脉冲所消除的时间窗口来实现的。通过测量单个胶体粒子的二阶关联,验证了新方案的正确性。光子反聚束是明确观察到的,并同意使用标准的HBT设置测量的结果。我们的方案简化了高阶相关技术,并可能有利于成本敏感的情况下。
2020-08-28 quant-ph
Cluster separability, indispensability of detectors and quantum measurement problem
仔细分析集群可分性开辟了一条道路,以一个全新的理解准备和注册程序的微系统:它们是分离状态的变化。一个重要的观察结果是,量子力学并没有说明当系统改变其分离状态时会发生什么。因此,可以在不扰乱量子力学逻辑的情况下,加入新的规则来弥补这一差距。另一个重要的观察是,微系统的注册设备必须包含检测器,其读数是来自检测器的信号。这导致了对可观测量的进一步限制,特别是对于宏观量子系统。Beltrametti-Cassinelli-Lahti模型被用来展示这种方法如何导致测量问题的解决方案。
2010-03-22 quant-ph
Experimental observation of anomalous supralinear response of single-photon detectors
本研究以前所未有的精度直接测量单光子探测器的绝对非线性,发现单光子雪崩二极管的反常超线性行为无法用现有理论解释,还表征了超导纳米线单光子探测器的非线性工作区间,更新了单光子层面非线性效应的认知。
2023-05-05 physics.optics quant-ph
Quantized detector network POVMs and the Franson-Bell experiment
我们提出了一个广义POVM形式主义的计算任意复杂的量子光学网络,并将其应用于详细分析的弗兰森-贝尔实验。我们的分析表明,当涉及到量子过程的观察时,实验室设备并不总是根据经典原理使用。
2008-09-19 quant-ph
Dynamical Response of an Unruh-DeWitt Detector in a Quantum Field over the History of the Universe
在这项工作中,我们问如何Unruh-DeWitt(UD)检测器与谐振子的内部自由度$Q$测量一个不断发展的量子物质场$Φ(\bm{x}, t)$在一个膨胀的宇宙与尺度因子$a(t)$响应。我们研究了探测器的响应,其中包含非马尔可夫信息的量子场压缩的动力学时空。挑战在于进化历史中积累的记忆效应。我们首先考虑一个探测器$W$,“\textsl{Witness}”,它从一开始就与量子场共存和进化。通过在压缩量子场上积分,导出了探测器$Q$的非马尔可夫量子朗之万方程。这个积分微分方程的解在原理上回答了我们的问题,但在实践中非常具有挑战性。为了达成妥协,我们接着问,在后期引入的探测器$D$(称为“\textsl{Detective}”)能够在多大程度上破译过去的记忆。这种情况对应于许多宇宙学实验今天探测过去的特定阶段,如COBE在最后散射表面的目标活动。有些令人惊讶的是,我们表明,在某种程度上可以恢复某些全局物理量,如由此产生的压缩,粒子创建,量子相干性和相关性。原因是量子场从一开始就拥有所有关于它是如何被宇宙动力学$a(t)$驱动的精细信息。过去历史的细节能在量子场中持续多久,取决于记忆时间。压缩场不能像演化时空那样在恒定驱动下达到完全平衡,这一事实实际上有助于保持记忆。我们讨论有趣的功能和潜力,这“\textit{archaeological}”的观点对宇宙学问题。
2022-01-04 gr-qc hep-th quant-ph
Nano-optical observation of cascade switching in a parallel superconducting nanowire single photon detector
平行线超导纳米线单光子探测器的器件物理是基于级联过程的。使用纳米光学技术和平行线装置与空间分离的像素,我们明确地证明了单光子和多光子触发制度。我们开发了一个模型,用于描述效率的检测器在臂触发制度。我们调查的探测器的定时响应时,照亮一个像素和两个像素。我们看到两个制度之间的检测器的有效面积的变化,并发现两个像素的触发制度,有一个更快的定时响应比一个像素的制度。
2014-02-12 cond-mat.supr-con physics.optics quant-ph
Schemes for the observation of photon correlation functions in circuit QED with linear detectors
关联是描述量子场的重要工具。它们可以用来描述场的统计特性,如聚束和反聚束,以及执行场状态层析成像。在这里,我们分析Bozyigit等人的实验。[arXiv:1002.3738]其中关联函数可以使用线性检测器的测量记录(即正交测量)来观察,而不是依赖于强度或数量检测器。我们还描述了如何大幅度噪声引入这些检测器可以量化和减去的数据。特别是,这使得能够在噪声足够低的条件下观察使用电路量子电动力学产生并在超导传输线中传播的微波光子场的一阶和二阶相干函数。
2010-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Observation of thermal microwave photons with a Josephson junction detector
本文利用欠阻尼 Josephson 结探测毫开尔文微波铜腔发射的单热光子,实现高达40%效率和0.1 Hz暗计数率,并通过超泊松统计确认其热源属性。
2025-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Entanglement harvesting between two inertial Unruh-DeWitt detectors from non-vacuum quantum fluctuations
量子场的纠缠捕获是一个众所周知的事实,最近,在平坦和不同的弯曲背景下正在进一步严格研究。通常理解的公式研究了两个不相关的Unruh-DeWitt探测器由于量子真空涨落的影响而随着时间纠缠的可能性。我们目前的工作提出了一个完整的公式来实现非真空背景涨落的纠缠捕获。特别是,我们进一步考虑单激发场状态和一对惯性探测器,分别在$(1+1)$和$(1+3)$尺寸为本次调查。我们的主要观察结果表明,在这种情况下,与真空涨落相比,纠缠捕获被抑制了。我们的其他观察结果证实了在这种背景下的非零单个探测器跃迁概率和平行共同移动探测器的纠缠捕获消失。我们研究了捕获纠缠的特性,并讨论了它对不同系统参数的依赖性。
2022-07-27 gr-qc hep-th quant-ph