Quantum Discord of $f$-Deformed Bipartite Entangled Oscillators
复合体系中的量子关联具有重要的意义,是量子计算协议和量子信息发展的基础。本文利用$f$变形振子形式和Barut-Girardello变形函数构造了二分纯相干态。我们还构造了这些系统的扩展到混合状态,使用Werner的状态。对于所构造的态,我们研究了形变和混合参数对纠缠和量子不协调的影响。
2015-05-03 quant-ph
Fast Amplification and Rephasing of Entangled Cat States in a Qubit-Oscillator System
研究了耦合系数随时间变化的量子比特-振子系统,提出了一种产生具有大平均光子数的纠缠薛定谔猫态的方案,以及一种保护猫态不受系统非线性引起的失相影响的方案.我们专注于量子比特频率与振荡器频率相比很小的情况。我们首先给出了在无限小量子比特频率极限下的精确量子态演化。然后我们分析了非零量子比特频率的一阶效应。我们的方案适用于广泛的耦合强度值,包括最近实现的深强耦合制度。
2019-01-22 quant-ph
Generation of two-color polarization-entangled optical beams with a self-phase-locked two-crystal Optical Parametric Oscillator
介绍了一种产生连续变量偏振纠缠光的新装置。它包括一个光学参量振荡器与两个II型相位匹配的非线性晶体正交取向,与双折射元件可调线性耦合。本文从理论上研究了它的经典和量子性质。结果表明,可以发射出两束频率可调、偏振态清晰的光束。两光束的Stokes参量发生纠缠。这种设置的主要优点是可以直接产生偏振纠缠光,而不需要像当前实验设置中所需的那样在分束器上混合四种模式。该装置为光-物质界面的研究和多模非经典光和高维相空间的产生开辟了新的方向。
2005-11-22 quant-ph
Quantum mechanical photon-count formula derived by entangled state representation
通过引入热纠缠态表象,导出了四个新的光场密度算符的光计数分布公式。结果表明,这些新的公式可以分别表示为带特征函数的Laguree-Gaussian函数、Wigner函数、Q函数和P函数上的积分,便于计算光子计数。
2010-10-27 quant-ph
Tailoring the correlation and anti-correlation behavior of path-entangled photons in Glauber-Fock oscillator lattices
我们证明了在一类新的动态光学系统--所谓的Glauber-Fock振子晶格中,单光子和双光子的复苏是可能的。在这些阵列中,布洛赫样振荡和动态离域都可以发生,可以用封闭形式描述。路径纠缠光子的聚束和反聚束响应可以预先设计在这样的耦合光学安排和模仿费米行为在这个家庭的晶格的可能性也被认为是。我们阐明这些影响通过相关的例子,我们讨论了实验观察这些量子相互作用的前景。
2011-10-11 quant-ph
Realization of quantum mechanical weak values of observables using entangled photons
提出了一种利用参量下转换产生的纠缠光子实现量子力学弱观测值的方案。我们考虑了信号模和闲频模分别处于相干态和真空的情况。我们使用低效率的探测器来探测闲频模式的光子,这种弱探测导致信号场量子态的大位移和涨落,可以通过监测光子数和正交分布来研究。
2006-12-22 quant-ph
Entangled Wavefunctions from Classical Oscillator Amplitudes
在量子力学的最初几天,狄拉克指出了薛定谔方程展开式中与时间相关的系数与求解哈密顿方程时经典的位置和动量变量之间的类比。在这里,它表明,类比可以做一个等价的,在原则上,系统的经典振荡器可以构建其位置和动量变量形成依赖于时间的振幅是相同的N-能级量子系统的耦合波函数的复量子振幅与实耦合矩阵元素。因此经典运动可以再现量子相干性。
2012-03-15 quant-ph
Generation of Arbitrarily Multiple Entangled Fields via Mechanical Oscillator Displacement
提出了一种在传统的单腔光机械系统中,利用两个强输入泵浦场诱导的机械振子位移产生任意多体连续变量纠缠的方便有效的方案.结果表明,当两个泵浦场具有合适的振幅比和相对初始相位,分别调谐到单个腔模的红、蓝机械边带,而每个探测场相对于不同的相邻腔模的机械频率发生红失谐时,两个泵浦场和任意数量的相对较弱的探测场的输出之间的多体纠缠可以被实现和优化.该方法原则上可以推广到仅用相干光场就可以灵活方便地产生任意多个非简并亮纠缠场,在实际量子通信和网络中有着广阔的应用前景。
2021-12-08 quant-ph
Quantum-coherent coupling of a mechanical oscillator to an optical cavity mode
工程机械振荡器的量子控制可以通过将振荡器耦合到辅助自由度来实现,前提是能量交换的相干速率超过两个子系统中的每一个的退相干速率。我们实现了这样的量子相干耦合之间的机械和光学模式的微光机械系统。同时,机械振荡器被冷却到n = 1.7 \pm 0.1运动量子的平均占有率。脉冲光激发揭示了光场和微机械振荡器之间在时域中平均小于一个量子的能量交换。这些结果提供了一种实现机械振荡器和光场之间的有效量子接口的途径。
2011-07-19 quant-ph
High-efficiency quantum state transfer and quantum memory using a mechanical oscillator
我们分析了一个光机系统,它可以用来有效地转移之间的光学腔和一个遥远的机械振荡器耦合到第二个光学腔的量子态。我们表明,对于一个温和的机械Q-因子,它是可能实现的传输效率$99.4\%$通过使用可调腔阻尼率和相消干涉。我们还表明,量子力学振荡器可以用作量子存储器件的效率为$96\%$采用脉冲光机械耦合。虽然机械耗散会略微降低效率,但通过设计高Q机械振荡器可以显著降低其影响。
2015-03-30 quant-ph
Optical squeezing of a mechanical oscillator by dispersive interaction
我们考虑一个小的部分反射的振动镜色散耦合到一个高精细腔的单一光学模式。我们证明了这种排列可以用来实现机械振荡镜的量子压缩。
2008-03-08 quant-ph
Pulsed quantum interaction between two distant mechanical oscillators
提出了两个远距离机械振子通过光或微波介质实现脉冲量子非破坏相互作用的可行方案。该建议使用零差测量的调解人和前馈控制的机械振荡器,以达到相互作用。为了验证相互作用的量子性质,我们研究了在力学模式中产生的高斯纠缠。我们评估它的影响下的机械浴和传播损耗的调解人,并提出了优化的相互作用。最后,目前可用的光机和机电平台进行了数值分析。分析表明,以目前的技术,实施已经是可行的。
2016-12-02 quant-ph
Probing wave function collapse models with a classically driven mechanical oscillator
研究表明,脉冲激光通过辐射压与机械振子相互作用,产生了光子数与振子位置相关的光-机纠缠态.有趣的是,当被强激光驱动时,机械振荡器可以在大范围的位置上离域。这提供了一种简单而灵敏的方法来探测假设的后量子理论,包括显式的波函数坍缩模型,如Diosi和Penrose模型。我们提出了一种纠缠见证来揭示这种光-机态的量子本质,以及一种记录机械振子退相干的光学技术。我们还报告了一个详细的可行性研究,给出了需要克服的实验挑战,以确认或排除预测明确的波函数崩溃模型。
2016-03-17 quant-ph
Heralded entangled coherent states between spatially separated massive resonators
我们提出了一个实验上可行的方案,在两个相距较远的宏观机械谐振器之间产生预示纠缠。该协议利用了一个混合量子设备,一个量子比特与机械谐振器以及腔模相互作用,为每一方。腔模在分束器上干涉,然后进行适当的预示检测,以1/2的成功概率后选择混合纠缠态。随后,通过对量子比特的局部测量,可以获得机械纠缠相干态。机械纠缠可以通过监测量子比特对的纠缠来进一步验证。该装置被设想为一个测试台,用于感测引力耦合大质量物体的量子动力学引力效应。作为一个具体的例子,我们说明了我们的协议使用当前的电路QED架构的实现。
2016-05-27 quant-ph
Position-dependent mass harmonic oscillator: classical-quantum mechanical correspondence and ordering-ambiguity
我们回收克鲁兹等人。的(Phys. Lett. A 369(2007)400)在经典和量子位置相关质量(PDM)振荡器上的工作。为了详细说明有序的模糊性,我们适当地修改了他们工作中报道的一些结果,并讨论了PDM谐振子的经典和量子力学对应。我们使用一个点正则变换,并证明了一个唯一的量子PDM振子哈密顿量(因此,一个唯一的有序模糊参数集j=l=-1/4和k=-1/2)。为了表明这样的参数集不仅仅是量子PDM振子哈密顿量的表现形式,我们考虑准自由PDM粒子在其自身PDM力场的影响下运动的经典和量子力学对应。
2013-02-22 quant-ph
Evolution of a hybrid micro-macro entangled state of the qubit-oscillator system via the generalized rotating wave approximation
研究了两体(超)强耦合量子比特振子系统中混合纠缠态的演化。利用广义旋波近似,得到了量子比特和振子的约化密度矩阵。振子的约化密度矩阵给出了相空间准概率分布,如对角P表示、Wigner W分布和Husimi Q函数。在强耦合制度的Q-函数演变成均匀分离的宏观上不同的高斯峰表示“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。对于超强耦合领域,大量的相互作用产生的模式出现与它们的相位完全随机化。一个随机平均的动态量集,同时导致系统的退相干。利用Wehrl熵研究了谐振子在相空间中的离域性。W分布的负性,虽然记录了它与经典态的偏离,但允许我们比较信息论的度量,如Wehrl熵与Wigner熵。在二体系统的演化过程中,还发现了压缩态的存在和Mandel参数出现负值等非经典性质。在这里研究的参数制度,这些属性不生存后的时间平均过程。
2015-09-23 quant-ph
Group theoretical analysis of a quantum-mechanical three-dimensional quartic anharmonic oscillator
本文将群论应用于具有$O_{h}$对称性的量子力学三维四次非谐振子。结果表明,群论预测的退化的能级,并促进微扰理论和瑞利-里兹变分法的应用,以及解释的结果在对称性的解决方案。我们展示了如何获得合适的自适应基集。
2015-01-05 quant-ph
Preparing a mechanical oscillator in non-Gaussian quantum states
提出了一种将非高斯量子态从光场相干传输到机械振子的方案。利用一种新的基于路径积分的方法研究了随机主方程不能处理的开放量子动力学和连续测量过程。我们得到了力学振子的量子态与光场的量子态之间的一个简洁的关系,该关系适用于一般的线性量子动力学。我们通过考虑大规模引力波探测器和小规模腔辅助光机械装置的情况,证明了这种协议的实验可行性。
2010-01-21 quant-ph
Resolved-sideband cooling and measurement of a micromechanical oscillator close to the quantum limit
自量子力学诞生以来,对宏观力学振子中量子现象的观测一直是人们感兴趣的课题。这一制度的先决条件是在低声子占有率和测量灵敏度的振荡器的基态波函数的扩展的规模的机械振荡器的准备。人们普遍认为,解决这两个挑战的最有前途的方法是电子纳米机械系统。在这里,我们第一次接近量子机制与介观尺寸的机械振荡器-肉眼可辨别-和1000倍以上的最重的纳米机械振荡器使用的日期。腔光学机械学的两个关键原理对这些进展至关重要:在attometer水平上对机械位移进行光学干涉测量,以及使用测量引起的动态反向作用来实现机械自由度的解析边带激光冷却的能力。仅使用适度的低温预冷至1.65 K,制备接近其量子基态(63+-20声子)的机械振荡器。同时,读出灵敏度达到标准量子极限的5.5 ± 1.5倍。报道的实验标志着一种范式转变的方法,以量子极限的机械振荡器使用光学技术,并代表了第一步进入一个新时代的实验研究,探讨量子性质的最有形的谐振子:机械振动。
2009-01-11 quant-ph
Conditional generation of path-entangled optical NOON states
我们提出了一个测量协议,从两个脉冲II型光学参量振荡器有条件地产生路径纠缠NOON态。我们计算了产生态的保真度和协议的成功概率。触发检测器被假定为具有有限的死区时间,并且对于短脉冲触发场,它们被建模为具有有限效率的开/关检测器。连续波操作的参量振荡器也被认为是。
2007-06-07 quant-ph
Classical and Quantum Theory of Photothermal Cavity Cooling of a Mechanical Oscillator
光热效应允许机械自由度和光子之间非常有效的光机械耦合。在腔冷却的机械振荡器的背景下,如果量子基态的振荡器可以达到使用光热反作用的问题一直在争论,仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们解决这个问题的补充经典和量子计算。两者都使我们得出结论:第一,基态确实可以使用光热腔冷却,第二,它可以达到在一个政权的腔失谐小,允许大量的光子进入腔。
2010-11-17 quant-ph
Testing spontaneous wave-function collapse models on classical mechanical oscillators
我们表明,自发波函数坍缩模型的加热效应意味着一个实验上显着的增量$ΔT$的平衡温度的机械振荡器。所得到的形式$ΔT$与振子的弛豫时间$τ$成线性关系,且与质量无关。振荡器可以处于经典热态,对于宽范围的频率和品质因数,效应$ΔT$是经典的。我们注意到,$ΔT$的测试不需要量子态监测,但层析成像。在引力相关(DP)和连续自发局域化(CSL)模型的参数范围的强效应边缘可以在经典振子的现有实验的挑战。对于CSL理论,所确定的最高坍缩率参数值立即受到来自当前极端慢衰荡振荡器实验的证据的约束。
2014-11-17 quant-ph
Unconditional Wigner-negative mechanical entanglement with linear-and-quadratic optomechanical interactions
在量子相空间中产生Wigner函数为负值的纠缠态是一项具有挑战性的任务,特别是对于大规模的,可能是宏观的系统,如机械谐振器。在这项工作中,我们提出了两个方案的基础上水库工程无条件生成Wigner负纠缠态。我们考虑两个非相互作用的机械谐振器,辐射压力耦合到一个或两个共同的腔场;与场的光机械耦合具有机械位移中的线性和二次部分,并且腔以多个频率驱动。我们分析表明,这两个方案稳定的Wigner负纠缠态,结合了双模压缩真空的纠缠与立方非线性,我们称之为双相位纠缠(CPE)态。然后,我们进行了广泛的数值模拟来测试的鲁棒性Wigner负纠缠近似CPE状态稳定的存在下的热退相干。
2023-02-07 quant-ph
Two-Mode Squeezed States and Entangled States of Two Mechanical Resonators
我们研究了一个由一个直流SQUID组成的器件,它的两个部分的环路作为两个机械谐振器。该器件可以模拟量子光学中的参量下转换过程。我们证明了两个过阻尼机械谐振器可以产生双模压缩态,其中两个机械谐振器的阻尼常数大于dc-SQUID和两个机械谐振器之间的耦合强度。因此,我们表明可以产生这两个机械谐振器的纠缠态。
2007-06-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bound entangled Gaussian states
讨论了具有高斯维格纳函数的二体态的纠缠特性。可分性和部分转置的正性的特征在于在状态的协方差矩阵,它表明,对于由一个单一的振荡器的Alice和一个任意数量的鲍勃组成的系统,部分转置的正性意味着可分性。然而,这种影响失败的两个振荡器上的每一方,我们显示了一个五参数的家庭明确的反例。
2000-09-28 quant-ph
Cooling mechanical oscillators by coherent control
在光学机械学中,利用电磁场来控制机械柔性系统的单一模式,而其他机械自由度由于模式的相互正交性和高品质因数而保持不受影响。光学控制超出直接寻址模式的扩展将需要机械模式之间的受控耦合。在这里,我们介绍了一个光学悬浮纳米粒子的两个振荡模式之间的光学控制耦合。我们通过将一个振荡模式相干地耦合到第二个模式来同情地冷却第二个振荡模式,第二个模式是反馈冷却的。此外,我们还展示了机械模式之间的相干能量转移,并讨论了它在基态冷却中的应用。
2020-07-21 quant-ph
Cavity-assisted squeezing of a mechanical oscillator
本文研究了光机械系统中振动膜或可动反射镜的压缩态的产生。光学腔由压缩光驱动,并通过辐射压力耦合到膜/镜,有效地为机械振荡器提供压缩热浴。在激光冷却到基态的条件下,我们发现了一种有效的压缩传递,大约60%的光压缩传递到膜/镜(在dB尺度上)。确定了压缩光对载波频率和带宽的要求。在基态冷却条件之外,我们预测在当前系统中可以观察到机械挤压。
2009-04-08 quant-ph
Storing Images in Entangled Quantum Systems
我们介绍了一种在量子力学系统中存储视觉信息的新方法,该方法比更受限制的经典存储设备具有一定的优势。为了做到这一点,我们采用独特的量子力学性质,如纠缠,以存储有关简单物体的位置和形状的信息。
2004-02-12 quant-ph
Quantum signature of a squeezed mechanical oscillator
量子力学的一些预言与日常经验的宏观领域形成对比,特别是那些起源于海森堡不确定原理的预言,这些预言被编码在一些可测量算子的非交换性中。尽管如此,在过去的十年中,光机实验已经实现了表现出这种非经典性质的宏观机械振荡器。一个关键的指标是在电磁场中产生的运动边带的强度的不对称性,该电磁场通过干涉测量振荡器的位置。这种不对称性是振荡器量子运动的足迹,起源于其梯形算符之间的非交换性。在强调宏观系统的量子物理学的道路上的另一个步骤是实现强非经典态,并随后观察到独特的量子行为。在这里,我们确实扩展到压缩状态的宏观机械振荡器嵌入在一个光学腔,产生的参数效应起源于一个适当的组合的光场的分析。的运动边带采取一种特殊的形状,与修改后的系统动力学,与非对称的功能揭示和量化的压缩振子运动的量子分量。
2019-07-11 quant-ph
Heat capacities of thermally manipulated mechanical oscillator at strong coupling
相干量子振子是量子统计物理和量子热力学的基本物理系统。它们在实验室中的实现通常涉及对环境温度变化敏感的固态器件。我们用具有温度依赖能级的机械振子的等效态来表示具有温度依赖频率的固态光机械振子的态。我们解释的温度依赖性作为一个结果的振荡器和热浴之间的强耦合。我们探索的参数制度对应的力学和热力学特性的异常行为的强耦合的结果:(i)的本地化和加热诱导的纯化,和(ii)两个广义热容的负性。容量可用于证明能级的温度依赖性的非线性。我们的唯象实验为导向的方法可以刺激新的光机械和热机械实验的发展,探索强耦合热力学的基本概念。
2019-03-19 quant-ph
Quantum collective motion of macroscopic mechanical oscillators
本文在超导电路光机械平台上实现 N=6 个机械振子的量子集体运动,验证 √N 耦合增强,并将集体模式冷却至基态,为多体纠缠和量子计量提供基础。
2024-12-10 quant-ph
Quantum limit for measurement of a weak classical force coupled to a noisy quantum-mechanical oscillator
微小力和位移的精确测量在科学技术中起着重要的作用。近来实验的精确度虽然开始达到量子力学所规定的极限,但不可避免地受到噪声的影响。在这里,我们得到了一个量子极限的不确定性估计的共振经典力作用在一个嘈杂的量子力学振荡器。我们确定了最佳的初始状态的振荡器和最佳的测量程序,从而得到了一个严格的和有用的基准,旨在检测非常小的力的实验。
2012-10-11 quant-ph
Deterministic and programmable generation of mechanical multipartite entangled states
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Princeton University(普林斯顿大学);NIST/University of Maryland(美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Peking University(北京大学)
本研究利用与超导transmon量子比特耦合的高次谐波体声波谐振器,通过最优控制等距映射确定性可编程生成W、GHZ等多体机械纠缠态,实现关联噪声传感,为机械系统多体纠缠制备提供可扩展方法。
2026-10-14 quant-ph
On-chip quantum tomography of mechanical nano-scale oscillators with guided Rydberg atoms
纳米机械振荡器以及微加工芯片表面上的里德伯原子波导有望成为未来量子技术的支柱。在一个混合平台与两者,我们表明,在波导中的里德伯原子的光束可以量子相干询问和操纵纳米机械元件,允许充分的量子态断层扫描。断层扫描的核心是使用里德伯原子作为探针的量子非破坏测量。通过在原子与振荡器相互作用时用外场驱动原子,也可以实现振荡器的量子相干位移。我们数值证明了这种完全集成的片上控制和读出套件的量子纳米力学的可行性,考虑到噪声和误差源。
2017-03-31 quant-ph
Achieving steady-state entanglement of remote micromechanical oscillators by cascaded cavity coupling
本文提出了一种在单向耦合腔中产生远程微机械振子稳态纠缠的方案。对于两个机械振子系统,我们证明了当每个腔中的两个腔模分别在红失谐和蓝失谐边带处被驱动时,借助于腔耗散,两个机械振子可以产生一个稳态双模压缩真空态.通过调节泵浦激光器的相对强度可以控制压缩程度。我们的计算还表明,实现的机械纠缠是强大的声子环境的热波动。对于多个机械振子的情形,我们发现,通过腔耗散,在远程机械振子之间也可以建立起稳态的真实多体纠缠。该方案不需要非经典光输入或条件量子测量,并且可以用现有的实验技术实现。
2012-10-08 quant-ph
Realizing a mechanical dynamical Casimir effect with a low-frequency oscillator
本研究提出在含低频机械振荡器的混合光力学系统中实现机械动力学卡西米尔效应,通过三波混频机制转化机械能为光子,避免了实验难以实现的高频机械振荡器需求,可在不同耦合区域产生显著DCE光子通量。
2025-02-21 quant-ph
Mechanical Oscillator Can Excite an Atom Through the Quantum Vacuum
本文考虑了强耦合的双光子拉比模型,其中一个腔镜与一个机械振子相连。我们发现,当腔处于真空态时,即使腔的品质因数很低,原子与机械振子之间也存在共振耦合。这种耦合是相干的,可以通过动态Casimir效应引起的虚光子对交换来实现。此外,当考虑单光子拉比模型时,我们发现原子可以从虚光子对中吸收一个光子,而让另一个光子转化为实光子。这种行为与著名的霍金辐射类似。我们的理论模型中所用的参数都是目前实验中可行的数据。我们的理论揭示了一种新的有效相互作用,并可能发现应用范围从量子信息纳米技术。
2021-06-27 quant-ph
Remote preparation of motional Schrödinger cat states via dissipatively-driven non-Gaussian mechanical entanglement
提出利用双色泵浦腔光力系统中的耗散驱动形成非高斯机械纠缠,并通过零差检测远程制备机械薛定谔猫态,验证其非经典特性与抗热噪声鲁棒性。
2025-03-14 quant-ph
Temporal evolution of a forced optomechanical system with linear and quadratic field -- mechanical oscillator couplings
本研究利用李代数方法求解了具有线性和二次耦合的光机系统的时间演化算符,包括无驱动和受迫两种情况,并通过数值模拟验证了结果的准确性。
2024-12-16 quant-ph
Spatiotemporal graph states from a single optical parametric oscillator
提出了一种利用光学参量振荡器的空间模和频率模构建大规模多体纠缠态的实验方案。我们利用海森堡方程的压缩本征模给出了纠缠态的解析形式。对应的图形状态的无效器。该方案可以并行产生多个由稀疏连接的双色图态描述的团簇态,可用于单向量子计算。我们指出了实验上可达到的量子图,依赖于压缩参数。
2019-11-04 quant-ph
Stability of atomic clocks based on entangled atoms
我们分析了实际的噪声源的影响,原子钟由一个本地振荡器,主动锁定到一个自旋压缩(纠缠)系综的$N$原子。我们表明,使用纠缠态可以导致改善的长期稳定性的时钟时,测量是有限的退相干与不稳定的本地振荡器结合在原子系综的布洛赫矢量的波动。具有中等程度纠缠的原子态产生最大的时钟稳定性,导致与原子散粒噪声水平相比按$N^{1/6}$缩放的改进。
2004-01-21 quant-ph
Phase Anti-Synchronization dynamics between Mechanical Oscillator and Atomic Ensemble within a Fabry-Perot Cavity
相位同步是指两个或多个系统之间的相位差被锁定的一种集体现象,在物理性质相同的系统之间,如机械振子之间的同步和原子系综之间的同步等,相位同步已得到广泛的研究。在这里,我们研究了机械振子和原子系综这两个具有不同物理性质的系统之间的同步行为,并观察到一种新的同步现象,即,锁定相位和而不是相位差。我们将这种独特的同步称为相位反同步,并证明了这种相位反同步在经典和量子水平上都可以实现,这意味着这种新颖的集体行为可以在实验中得到验证.此外,相位反同步和量子关联之间的一些有趣的联系被发现。
2020-06-05 quant-ph
Discrete-time reservoir engineering with entangled bath and stabilizing squeezed states
这个理论方案研究了当谐振子被供给纠缠量子比特流时,谐振相互作用如何使谐振子的压缩态稳定。我们表明,这个工程水库,包括压缩强度,压缩状态稳定的属性,可以通过“输入”量子比特的参数随意调整,尽管在权衡收敛速度。我们还讨论了输入中的纠缠类型的影响,从成对的情况下,一个更广泛分布的情况下。这篇论文可以从两个方面来理解:要么是稳定压缩态的建议,要么是处理具有时间纠缠库输入的量子系统的一个步骤。
2017-06-23 quant-ph
Cooling Flexural Modes of a Mechanical Oscillator by Magnetic Trapped Bose-Einstein Condensate Atoms
本文从理论上研究了磁阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体原子(Rb ~(87))对机械振子弯曲模的冷却。这个机械振荡器的一端自由连接着一个小磁铁,产生一个振荡的磁场。当它的振荡频率与Rb 87原子的某些超精细塞曼能量相匹配时,被捕获的BEC原子被机械振荡器耦合出磁阱,从机械振荡器中窃取能量飞离磁阱。因此,降低了机械振荡器的模式温度。本文分析了用弯曲模的平均稳态声子数来测量机械振子稳态的模温。结果表明,在最佳的力学振子和囚禁BEC原子混合系统参数下,可以达到声子数小于1的基态。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Realization of nonlinear oscillators with a trapped ion
本文研究了二维阱势中具有量子化质心运动的囚禁离子。在外加激光场作用下,两个正交振动模的有效(非)线性耦合可以通过受激喇曼跃迁建立。可以产生非经典振动态,如压缩态或双模纠缠态(薛定谔猫态)。当振动模与内能能级纠缠时,可以制备出Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态。
1997-05-21 quant-ph
Dissipation-driven two-mode mechanical squeezed states in optomechanical systems
在本文中,我们提出了两个量子光力学安排,允许耗散使能产生稳定的双模机械压缩态。在第一种设置中,机械振荡器被放置在双模光学谐振器中,而在第二种设置中,机械振荡器位于两个耦合的单模腔中。我们分析表明,适当选择的泵参数,这两个机械振荡器可以驱动腔耗散到一个固定的双模压缩真空,只要机械阻尼是可以忽略不计的。研究了热涨落对双模压缩的影响,结果表明,双模压缩不需要振子的基态预冷。这些建议可以实现在一些光学机械系统与当前国家的最先进的实验技术。
2013-01-24 quant-ph
Ultrahigh-Q mechanical oscillators through optical trapping
光学冷却微机械系统的单模到其量子基态和在宏观尺度上观察量子行为的研究正在取得快速进展。在室温环境中达到该状态需要对机械品质因数$Q_m$和频率$f_m$,$Q_{m}f_{m}{\gtrsim}k_{B}T_{bath}/h$有严格的条件,到目前为止仅在少数系统中勉强满足。在这里,我们提出并分析了一类新的系统,应该使前所未有的$Q_{m}f_m$值。该技术基于使用光学力来“捕获”和捕获系留机械结构的运动,从而将所得的机械频率和退相干率从底层材料特性中释放出来。
2011-06-28 quant-ph
Quantum motion of a squeezed mechanical oscillator attained via a optomechanical experiment
实验研究了在嵌入光学腔中的参量调制薄膜谐振器中实现的机械压缩态。我们证明,即使在一个适度温暖的振子,通过分析的运动边带的压缩动力学的量子特性可以揭示和量化。我们提供了一个理论框架,定量解释的意见,并提出了一个扩展的比较与实验。一个值得注意的结果是,每个运动边带的光谱形状提供了一个明确的签名的量子力学压缩状态,而没有必要的绝对校准,特别是在该制度中,在压缩正交的剩余波动降低到零点水平以下。
2020-06-25 quant-ph
Shannon Entropic Entanglement Criterion in the Simple Harmonic Oscillator
我们应用Walborn [Walborn S P,Taketani B G,Salles A,Toscano F和de Matos Filho R L 2009 Entropic Entanglement Criteria for Continuous Variables Phys.Rev.Lett.香农熵纠缠准则(SEEC),到简谐振子,一个通常在本科量子力学课程中讨论的系统。特别地,我们研究了耦合谐振子系统的纠缠。根据它们之间的相互作用,得到了一种简单的纠缠判据,表明当耦合强度较弱时,一对相互作用的基态耦合振子更容易纠缠,而当耦合强度较高时,处于激发态的耦合振子更容易纠缠.相互作用的振子随着相互作用的增加更有可能纠缠。
2020-02-14 quant-ph
Atomic quadrature squeezing and quantum state transfer in a hybrid atom-optomechanical cavity with two Duffing mechanical oscillators
本文从理论上研究了激光驱动的混合光机械腔中的量子态转移,该腔具有两个可移动的类Duffing非简谐镜,其中包含一个全同的二能级原子系综。两个非简谐振子的Bogoliubov模到原子模的量子态转移导致原子的正交压缩超过了标准量子极限3dB,这可以通过光机械耦合强度和原子-场耦合强度来控制。有趣的是,产生的原子压缩可以通过Duffing非谐性对噪声源具有鲁棒性。结果表明,Duffing非简谐性的存在为在两个机械振子之间在短时间内实现高保真度的强压缩态转移提供了可能.
2018-11-05 quant-ph
On the quantum-mechanical singular harmonic oscillator
本文用Frobenius方法求解奇异谐振子$V(x)=α/(2x^2)+x^2/2$的本征值和本征函数,发现负α时本征值分两支,且仅对特定离散能量存在平方可积解。
2023-05-12 quant-ph
Probing the state of a mechanical oscillator with an ultra-strongly coupled quantum emitter
我们研究了在超强耦合机制下,一个机械谐振器与一个受驱动的耗散量子发射体参数耦合的动力学行为。我们表明,这种制度是完全兼容的半经典治疗,我们推导出主方程的发射器和谐振器。我们表明,受驱动的发射极的人口的波动诱导的非对称散射的力学求积。在长时间尺度上,这种散射反向作用于发射器,其最终从驱动光中散射。在量子极限处的这种光学噪声是利用现有技术的混合装置可观察到的。
2018-07-19 quant-ph
Experimental Realization of Entangled Coherent States in Two-dimensional Harmonic Oscillators of a Trapped Ion
本文实验演示了在单个囚禁离子系统中利用拉曼跃迁驱动二维运动红蓝边带,实现自旋与二维运动的多周期纠缠与解纠缠,通过测量自旋态预示纠缠相干态,并利用二维运动实现了双离子的 Molmer-Sorensen 门。
2023-05-01 physics.atom-ph quant-ph
Macroscopic mechanical oscillators at the quantum limit using optomechanical cooling
我们讨论了如何提供的光机械耦合辐射压力可以用来冷却宏观集体自由度,作为振动模式的可移动的镜子。冷却是使用相敏反馈回路,有效地过阻尼的镜子运动,而不会增加热噪声。反馈结果能够使宏观物体下降到量子极限。特别地,可以实现挤压和纠缠。
2002-11-18 quant-ph