Asymmetric Two-Way Gaussian Quantum Steering in Coupled Lossy Waveguides
Quaid-i-Azam University（奎德·阿扎姆大学）；Fatima Jinnah Women University（法蒂玛·真纳女子大学）；Ibnou Zohr University（伊本·佐赫尔大学）；COMSATS University Islamabad（科摩斯图斯伊斯兰堡大学）
本研究利用协方差矩阵方法，在耦合有损波导中研究高斯量子导引动力学，发现增加非经典性和压缩可增强导引，而损耗和纯度降低抑制导引，且非对称输入可实现方向可控的导引，为集成光子非对称量子信息协议提供平台。
2026-09-22 quant-ph
Estimation of nonclassical independent Gaussian processes by classical interferometry
我们提出了经典的低强度热辐射干涉测量的非经典独立的高斯过程中的材料样品的估计。我们通常确定的相位无关参数的均方误差的未知高斯过程，考虑噪声源的辐射的相位不锁定的过程的泵。我们验证了无源光学元件在干涉仪中的充分性，有源光学元件并没有提高估计的质量。我们还证明了该方法对干涉通道和样品中的噪声和损失的鲁棒性。所提出的方法是适合的情况下，即使当一个足够的辐射源零差检测是不可用的。
2017-02-13 quant-ph
Nonclassical nullifiers for quantum hypergraph states
Palacký University（帕拉茨基大学）
本文研究了量子超图状态的非经典性，提出基于同时非线性压缩的nullifiers分析方法，探讨其在热化和损耗等现实场景下的鲁棒性，并提出实验验证方案。
2026-04-27 quant-ph
Highly nonclassical phonon emission statistics through two-phonon loss of van der Pol oscillator
在系统中产生非经典波的能力对于量子通信和计算的发展至关重要。在这里，我们提出了一个计划，以产生高度非经典的声子发射统计-反聚束波在量子vanderPol（vdP）振荡器受到外部驱动，单，双声子损失。结果表明，vdP振子的非线性双声子损失对声子反聚束效应有很大的影响，反聚束效应的程度随双声子损失的增加而单调增加，并且可以清楚地识别出具有最佳反聚束效应和单声子发射的参数区域.此外，我们给出了一个深入的洞察到强反聚束的发射声子统计分析计算使用三振子能级模型，这与充分的数值模拟采用主方程的方法和薛定谔方程的方法在弱驱动。反过来，荧光声子发射光谱的vdP振荡器，给出的功率谱密度，也进行了评估。我们进一步表明，高声子发射振幅，同时伴随着强的声子反聚束，是可以实现的vdP系统，这是有益的相关测量在实际的实验。我们的方法只需要一个单一的vdP振荡器，而不需要重新配置的两个耦合的非线性谐振器或复杂的纳米光子结构相比，以前的非常规封锁计划。本方案可以启发其他系统中实现反聚束的方法。
2020-12-18 physics.optics quant-ph
Effect of noisy channels on the transmission of mesoscopic twin-beam states
光的量子特性是量子技术的关键资源，但在自然界中非常脆弱，可以被环境降解甚至隐藏。我们从理论和实验上证明，即使在存在重大损失和不同类型的噪声的情况下，介观双光束光的状态也可以保持其非经典性，从而表明它们在量子通信协议中编码信息的潜在有用性。我们开发了一个全面的一般分析模型的可测量的非经典性标准，并找到阈值的噪声和损失的生存纠缠在双光束。
2021-07-05 quant-ph
Thermal-difference states of light: quantum states of heralded photons
我们引入了热差态（TDS），这是一个三参数的单模非高斯玻色子态族，其密度算符是两个热态的加权差。我们表明，通过参量下转换（PDC）产生的“预示光子”的状态正是TDS中的非经典，这意味着它们具有负的$P$函数。这三个参数在该上下文中对应于PDC的初始亮度和透射率，表征信号和空闲信道中的线性损耗。在低的初始亮度和单位透射率下，所预示的光子态被认为是单光子态。我们探讨了亮度和线性损耗对信号模式预示状态的影响。特别地，我们通过计算几种非经典性的度量，如Wigner函数的负体积、两个求积函数的量子费舍尔信息和以及我们最近引入的有序敏感性，分析了初始亮度和损失对态非经典性的影响。122，080402（2019）]。最后，我们认为TDS为分析单模玻色态的各种性质提供了新的基准态。
2019-11-14 quant-ph
Entanglement-Enhanced Sensing in a Lossy and Noisy Environment
非经典态对于基于光学的量子信息处理是必不可少的，但它们的脆弱性限制了它们在实际场景中的效用，在这些场景中，损耗和噪声不可避免地降低（如果不是破坏）非经典性。在量子精密测量中利用非经典态产生的灵敏度优于所有经典方案，每个测量间隔向被探测的样品提供相同的能量。这些增强几乎无一例外地被量子退相干严重削弱。在这里，我们实验证明了一个纠缠增强的传感系统，是弹性的量子退相干。我们采用纠缠实现了20%的信噪比的改善超过最佳的经典方案中的纠缠打破环境的困扰由14 dB的损失和噪声背景75 dB强于返回的探测光。我们的研究结果表明，有利的量子传感技术可以开发的实际情况。
2014-11-21 physics.optics quant-ph
How Quantum Contextuality disappears in the Classical Limit
Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica, Universidade Estadual de Campinas（坎皮纳斯州立大学数学、统计与科学计算研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文研究了量子上下文性在经典极限中的消失问题，通过分析KCBS和Peres-Mermin实验方案在去极化通道中的动态，揭示开放系统如何抑制上下文性所需的相关性，导致经典化。
2026-04-27 quant-ph
Nonclassical states of light in a nonlinear Michelson interferometer
非线性量子精密测量方案可以导致比海森堡有限标度更快的测量不确定度。我们研究了嵌入克尔介质中的迈克耳孙干涉仪[Luis和Rivas，Phys.Rev.A92，022104（2015）]，其导致与其两个臂的长度的相对变化相对应的非线性强度相关相移。给出了最小可达测量不确定度的量子克拉美-罗界，并研究了实际中使该界饱和的要求。讨论了干涉仪输入光态的选择和输出端的读出策略。理想的，非经典状态的光，必须用来饱和的约束被发现是非常容易受到光子损失噪声。我们确定最佳状态在每个噪声水平，既有弹性的噪声和能够提供增强的灵敏度，并讨论实际实现的干涉测量方案使用这样的状态。
2021-12-06 quant-ph
Quantum Zeno effect and nonclassicality in a PT symmetric system of coupled cavities
本文通过考虑由两个具有增益和损耗的腔组成的PT对称系统，研究了非经典特征与PT对称性（或其破缺）之间的相互作用。得到了该系统PT不变性的条件。对应于不同初始状态的增益和损耗模式的平均光子数的行为（例如，真空、NOON、相干态和热态）。利用量子数算符研究了量子Zeno效应和反Zeno效应，并比较了在PT对称（PTS）和PT对称破缺（PTSB）两种情况下观察到的量子Zeno效应。已经观察到，输入相干场的相对相位在这些效应的发生中起着关键作用。此外，一些非经典的功能被证明使用的标准的基础上的数字运算符（S）。具体来说，研究了特定输入态的模间反聚束效应，即和差压缩。研究发现，当从PTS过渡到PTSB时，各种非经典特性，包括所观察到的量子Zeno和反Zeno效应，都被抑制了。换句话说，场模中的损耗/增益率在它们之间的耦合强度上的主导地位减少了系统的非经典特征。
2018-11-14 math-ph math.MP quant-ph
From the Hong-Ou-Mandel Effect to Quantum Sensing: Interference of Nonclassical Light with Partial Distinguishability and Noise
Universidade Federal do ABC（ABC联邦大学）；University of Warsaw（华沙大学）
论文利用相空间形式论等方法，研究噪声线性干涉仪中光的非经典态干涉，用于量子信息与传感。发现多光子Fock态新零概率事件，扩展高斯玻色子采样描述，探讨与量子多参数估计联系，揭示测量不相容性是基本限制。
2026-07-07 quant-ph
Faithful hierarchy of genuine $n$-photon quantum non-Gaussian light
光是连接量子设备和诊断量子技术过程的重要工具。这两个应用程序处理先进的非经典状态超越高斯相干态和压缩态。目前的发展需要对这种非经典方面进行容损诊断。我们提出并实验验证了一个忠实的层次真正的$n$ -光子量子非高斯光。我们在实验中最终见证了三光子量子非高斯光。实测数据表明，一个大类的真实状态的层次结构的直接适用性。
2019-07-31 quant-ph
Decoy-State Quantum Key Distribution with Nonclassical Light Generated in a One-dimensional Waveguide
研究了一种利用亚泊松单光子源的诱骗态量子密钥分发（QKD）方案，该单光子源是通过在一维波导中的二能级系统中散射相干态而产生的.结果表明，与相干态诱骗态量子密钥分配相比，密钥生成速率提高了两倍。此外，该性能被证明是强大的对参数变化和系统的损失影响。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Finite-time quantum-to-classical transition for a Schroedinger-cat state
从量子到经典的跃迁，在量子谐振子的情况下，通常与从宏观上可区分的状态（如薛定谔猫态）的量子叠加到相应的统计混合的跃迁相一致。这种转变的特征通常是猫态的维格纳表示中的干扰项的渐近损失。在本文中，我们表明，量子到经典的过渡有不同的动力学特性取决于所使用的非经典性措施。基于操作定义的测量具有明确的物理意义，并允许更深入地理解量子到经典的转变。我们的分析表明，对于大多数非经典测度，薛定谔猫在有限时间后死亡。此外，我们的结果挑战了流行的想法，即更宏观的状态更容易受到退相干的影响，从这个意义上说，从量子到经典的过渡发生得更快。由于非经典性是纠缠产生的先决条件，我们的结果也弥合了退相干，这似乎只是渐近的，和纠缠，这可能会显示突然死亡之间的差距。事实上，虽然相干态的损失仍然是渐近的，但我们已经证明，从量子到经典的转变确实可以在有限的时间内发生。
2011-08-03 quant-ph
Low-Energy Free-Electron Nonclassical Lasing
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CAS Center For Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息与量子物理学前沿中心，中国科学技术大学）；Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China（安徽省量子通信网络重点实验室，中国科学技术大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Peking University（北京大学）
本文提出低能自由电子非经典激光理论，利用光子晶体腔中非相干电子的集体动力学实现室温高保真度福克态非经典激光发射，具备可调谐、可集成、高能效、可扩展的优势。
2025-11-13 physics.optics quant-ph
Quantum noise effects with Kerr nonlinearity enhancement in coupled gain-loss waveguides
研究同时具有固有量子噪声和非微扰非线性的量子系统的动力学性质通常是困难的。在具有宇称-时间（PT）对称性的增益-损耗波导耦合器中，由于输入相干光的强度可能急剧增加，系统中加入的非线性效应可以极大地增强克尔效应，并有望产生具有巨大光子数的输出光场的宏观纠缠态。同时，量子噪声也伴随着光场的放大和耗散。在量子噪声和非线性效应的共同作用下，系统的量子动力学行为变得十分复杂。然而，在以往对非线性PT对称系统的研究中，忽略了重要的量子噪声效应。在这里，我们提出了一个解决方案，这个非微扰量子非线性问题，显示系统的实时演化的可观测量。增强的克尔非线性被发现会引起一个以前未知的退相干效应，这是无关的量子噪声，并施加限制出现的宏观非经典。与线性系统不同的是，量子噪声对系统的动力学特性有着重要的影响，并且可以在增强的Kerr非线性效应的作用下产生非经典光场态。本文首次研究了耦合增益损耗波导的量子非线性动力学噪声，有助于更好地理解广义非线性系统中的量子噪声效应。
2015-05-26 quant-ph
Local sampling of the Wigner function at telecom wavelength with loss-tolerant detection of photon statistics
我们报道了在超快脉冲II型参量下转换源中产生的非经典态的维格纳函数的逐点采样实验。我们使用基于光纤设置和一对光子数分辨雪崩光电二极管的容损时间复用检测器。通过利用一个方便的数据模式断层扫描，我们评估的光状态的属性具有出色的准确性。该方法使我们能够可靠地推断真正的双模态的压缩没有任何相位参考。
2016-03-22 quant-ph
Nonclassical correlations for quantum metrology in thermal equilibrium
超越纠缠的非经典关联可能会在量子信息任务中提供资源，例如量子计算或量子精密测量。量子不和谐是一种非经典相关性的度量，纠缠是其中的一个子集。探索量子不和谐作为量子信息处理任务（如量子精密测量）中的资源的操作意义，对于我们理解非经典相关性至关重要。在我们最近的工作[Phys. Rev. A，98，012115（2018）]中，我们考虑了一种协议--我们称之为贪婪局部测温协议--用于从局部测量中估计热平衡状态的温度，阐明了对角不一致在提高协议灵敏度方面的作用高温极限。在本文中，我们将我们的结果扩展到一般的贪婪局部参数估计的情况下。特别是，我们引入了一个量子不和谐-我们称之为局部度量不和谐-量化的非经典相关引起的局部最佳测量的子系统。我们明确地表明，不和谐的本地计量起着重要的作用，在高温极限的灵敏度增强显示其关系到量子费舍尔信息的损失。特别是，它与估计线性耦合参数的对角不协调一致。
2019-05-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
The quantum-classical transition in thermally seeded parametric downconversion
我们解决了从参数下转换得到的一对共轭场模作为一个方便的系统来分析连续变量制度中的量子经典跃迁。我们明确评估强度相关性，负性和纠缠的系统在热状态，并表明，一个层次的非经典阈值自然出现在热和下转换光子数。我们表明，从量子到经典制度的过渡可以通过控制种子的强度和强度测量检测调谐。此外，我们表明，阈值不受损失的影响，这只是修改量的非经典。多模的情况下，也进行了一些详细的分析。
2008-11-19 quant-ph
Arbitrarily loss-tolerant Einstein-Podolsky-Rosen steering allowing a demonstration over 1 km of optical fiber with no detection loophole
在越来越长的距离上证明非经典效应对量子技术和基础科学都是至关重要的。主要的挑战是光子在传播过程中的损失，因为只考虑那些光子被检测到的情况会在当事人或设备不受信任时打开安全性的“检测漏洞”。Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）转向相当于一个纠缠验证任务，其中一方（设备）是不可信的。我们推导出任意的损失容忍测试，使我们能够执行一个检测漏洞的EPR转向与各方分开的螺旋1公里的光纤，总损失为8.9分贝（87%）的演示。
2012-07-03 quant-ph
Optimum mixed-state discrimination for noisy entanglement-enhanced sensing
量子精密测量利用非经典资源，如纠缠或压缩光，以实现其性能超过经典状态系统所提供的传感器。然而，环境损耗和噪声很容易破坏非经典资源，从而抵消了大多数量子增强传感器的性能优势。量子照明（QI）是不同的。这是一个强大的纠缠增强的传感方案，其6 dB的性能优势超过相同的平均传输光子数的相干态传感器生存的损失和噪声的初始纠缠的根除。不幸的是，能够获得QI全部性能优势的最佳量子接收器的实现仍然难以捉摸，因为它必须处理大量非常嘈杂的光学模式。我们展示了和频产生（SFG）如何有效地应用于最佳多模高斯混合状态鉴别。应用到QI，我们的分析和数值计算表明，我们的SFG接收器饱和QI的量子相干性约束。此外，增强我们的SFG接收器与前馈（FF）机制推动其性能的Helstrom界在低信号亮度的限制。因此，FF-SFG接收器为最佳量子增强成像、雷达探测、状态和信道层析成像以及实际高斯状态情况下的通信打开了大门。
2016-11-29 quant-ph
Observing the nonclassical nature of ultra-broadband bi-photons at ultrafast speed
我们以创纪录的高速观察超宽带双光子的非经典性质，与Hong-Ou-Mandel干涉或和频产生的标准技术相比，将测量时间减少了四个数量级。我们测量的宽带双光子的量子态，振幅和相位，与成对的“马赫-曾德尔”量子干涉仪，其中在一个非线性晶体中产生的双光子增强（建设性干涉）或减少（相消干涉）在另一个晶体，这取决于双光子的相位。我们通过观察条纹可见度对内部损耗的依赖性来验证干涉的量子性质。由于相消干涉等同于试图在第二晶体中（通过上转换）消除在第一晶体中（通过下转换）产生的双光子，所以条纹可见度是宽带光的量子双光子纯度的量度。测量加速是由于在单个双光子的上转换效率中来自强泵浦（$\!\sim\!10^{7-9}$）的大的类零差增益，这使得能够使用完整的超高光子通量的简单光电检测而不是单光子/符合计数。
2014-12-07 physics.optics quant-ph
Quantum to classical transition induced by gravitational time dilation
本文研究了薛定谔猫态由于时间膨胀而引起的量子度损失。通过比较Wigner函数干涉条纹、Wigner函数的负性、非经典深度、Vogel判据和Klyshko判据等几种非经典性指标的动力学性质，我们对量子到经典的跃迁有了一个整体的认识.我们的研究结果表明，只有两个这些指标严重依赖于猫的大小，即如何宏观叠加。最后，我们将引力诱导的退相干时间与典型的退相干时间进行了比较，典型的退相干时间是由于系统特征参数中不可避免的统计波动引起的经典噪声[21]。我们表明，由于时间膨胀的退相干的实验观察施加严重的限制，在实验中的经典噪声的允许水平。
2017-06-22 quant-ph
Robust Negativity in the Quantum-to-Classical Transition of Kerr Dynamics
University of New Mexico（新墨西哥大学）；Center for Quantum Information and Control (CQuIC)（量子信息与控制中心）
研究存在损耗时单模克尔非线性动力学的量子到经典转变，通过建立三个时间尺度量化该过程，发现中间尺度有弹性量子行为，克尔哈密顿量在特定区域产生大量维格纳负性，拓宽了对量子到经典转变的理解并展示了创建非经典资源的潜力。
2026-07-14 quant-ph
Mitigating scattering in a quantum system using only an integrating sphere
本研究针对量子系统中散射引发的退相干与损耗问题，提出仅用积分球回收散射光子的方案，在85%以上光子损耗下实现47.5%的互信息恢复，为量子关联修复与量子协议实用化提供新思路。
2024-08-16 quant-ph
Nonclassical Driven-Dissipative Dynamics in Collective Quantum Optics
本论文研究了集体光物质系统中的合作现象，通过双光子共振和分层绝热消除方法揭示了非线性合作效应，并发现频率分辨Purcell效应可稳定纠缠态，为量子传感和技术提供新途径。
2025-09-12 physics.optics quant-ph
Dual opposing quadrature-PT symmetry
本研究提出II型仅PSA方案实现双重对向正交PT对称性，补充理解C2Q跃迁与反厄米增强量子传感，并揭示PT对称性与非经典性及纠缠的新联系。
2024-05-24 quant-ph
Rigorous characterization of continuous-variable quantum states via optical parametric amplifiers
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；The University of Tokyo（东京大学）；École Normale Supérieure, PSL University（巴黎高等师范学院，PSL大学）
研究针对连续变量量子信息处理中表征非高斯量子态的问题，利用高增益相敏光学参量放大和功率测量，通过半定规划方法及认证框架，实现对奇偶对称量子态的容错表征与认证，为验证复杂量子态提供实用途径。
2026-07-21 quant-ph
A Tractable Protocol for Detection-Loophole-Free Bell Tests over Long Distances
Imperial College London（帝国理工学院）；Centre for Quantum Engineering, Science and Technology (QuEST), Imperial College London（量子工程、科学与技术中心（QuEST），帝国理工学院）
本文提出了一种适用于长距离的可实现的贝尔测试协议，通过非最大纠缠态和量子干涉技术，实现了无后选择的贝尔不等式违反，提高了远距离设备无关应用的可行性。
2025-06-05 quant-ph
Experimental demonstration of quantum teleportation of a squeezed state
实验上实现了压缩态的量子隐形传态。由于实验中不可避免的损失，压缩真空必然成为混合态，而不再是最小测不准态。我们建立了一种利用保真度评价这种态的量子隐形传态的可操作方法，并讨论了这种态的经典极限。输入状态的测量保真度为0.85 $\pm$ 0.05，高于经典情况的0.73 $\pm$ 0.04。我们还验证了隐形传态过程对于非经典态输入是正确的，并且它的压缩方差确实通过该过程传递。我们观察到，与真空态输入相比，隐形传态压缩态的方差更小。
2005-04-19 quant-ph
Recovery of Quantum Correlations using Machine Learning
本文提出利用长短期记忆（LSTM）网络，在暖铷蒸气四波混频产生的双模压缩光中，通过散射体破坏关联后，实现互信息74.7%和双模压缩87.7%的恢复，无需硬件修改即可从随机扰动中恢复量子关联。
2025-03-10 quant-ph
Noise excess free record/upload of non-classical states to continuous-variable quantum memory
在最近的连续变量量子存储实验中，一个正交的光脉冲是直接上传的光原子耦合，而互补的正交是通过零差测量耦合输出的光。随后，通过对原子状态的反馈电光控制，将来自零差测量的信息写入存储器。利用相同的实验装置，提出了一种确定性的无噪声未知量子态记录到连续变量量子原子存储器中的方法。此外，通过对记录光态的预压缩和对记录光态的压缩后校正，扩展了记忆实验。为了将单光子态或相干态叠加的源上传到存储器中，建议对零拍探测的测量结果进行后选。然后，这种概率上传甚至接近于将这些高度非经典状态无损地传输到量子存储器中。
2008-04-21 quant-ph
Quantifying precision loss in local quantum thermometry via diagonal discord
当量子信息通过非经典相关分布在系统中时，它使得通过局部测量来检索信息变得困难--使得全局测量对于最佳参数估计是必要的。在本文中，我们考虑在吉布斯状态下的系统的温度估计和量化的分离之间的估计性能的全球最佳的测量方案和贪婪的本地测量方案的对角量子不和谐。在一个贪婪的本地计划，而不是全球的测量，一个执行顺序的子系统，这是潜在的增强前馈通信的本地测量。我们表明，有限维系统，对角不和谐量化的差异，量化的量子费舍尔信息的精度限制，这两个计划的温度估计，我们分析得到的关系在高温极限。我们进一步验证了这一结果，采用的例子自旋海森堡的相互作用。
2018-07-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact Law of Quantum Reversibility under Gaussian Pure Loss
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文研究了在高斯纯损耗动力学下量子可逆性的精确定律，揭示了在特定相位边界处可逆成本的临界行为，并展示了多模式轨迹中可逆成本的加法性质及动态不可逆性。
2026-03-19 math-ph math.MP physics.optics
Twin-beam advantage in quantum LiDAR under correlated noise
Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）
研究在相关噪声环境下，使用双光束纠缠态和零差探测实现目标距离与速度联合估计，发现纠缠在相关干扰下提供超越局部压缩的鲁棒性优势。
2026-06-17 quant-ph
Robustness of quantum key distribution with discrete and continuous variables to channel noise
研究了离散变量和连续变量的量子密钥分发协议对信道噪声的鲁棒性。我们介绍了这样的噪声模型的基础上耦合的信号的热库，典型的连续变量量子密钥分发，离散变量的情况下。然后，我们使用相同的噪声参数化，在实现的情况下，这两种协议之间的可容忍的信道噪声的界限进行比较，这是完美的，否则。结果表明，当信道的透过率较高时，连续变量协议对信道噪声具有相似的鲁棒性。然而，对于强损失的离散变量协议是优越的，甚至可以克服无限压缩连续变量协议，而使用有限的非经典资源。由于该领域最近的快速发展，为了证明这种优越性，必须由实际的光子源来满足对单光子产生概率的要求是可行的。
2017-06-09 quant-ph
Quantum discord cannot be shared
尼尔斯·玻尔提出，当测量的结果可以通过经典的手段传达时，测量的结果就变得客观和真实，因此是经典的。在这项工作中，我们重新玻尔的假设使用现代工具从量子信息理论。我们发现玻尔的想法得到了充分的证实：如果测量设备处于非经典状态，则测量结果不能通过经典手段完美地传达。在这种情况下，测量设备中的某些信息在通信过程中丢失：这种丢失的信息量就是量子不和谐。即使当设备不与感兴趣的系统纠缠时，也会发生信息丢失。在这项工作中提出的工具可以概括玻尔的假设：我们表明，对于纯系统设备状态的量子通信不提供任何优势时，测量结果被传达给一个以上的收件人。我们进一步证明了在系统-设备混合态上两个接收者之间量子通信的优越性，并表明这种效果与量子态克隆有着根本的不同。
2013-07-23 quant-ph
Timeless configuration space and the emergence of classical behavior
在量子宇宙学的背景下讨论量子退相干的内在困难在于，退相干需要子系统，而宇宙学是对整个宇宙的研究。一致的历史给了这个难题一个可能的答案，通过措辞的退相干作为封闭系统的替代历史之间的干扰损失。当一个人可以将布尔逻辑应用于一组历史时，它被认为是“一致的”。然而，绝大多数仅仅是一致的历史集合在其他方面显然是非经典的，需要调用比一致性更进一步的约束。在本文中，我试图通过探索封闭系统的量子力学的永恒解释，对相容历史所面临的问题给出另一种答案。这完全是在非相对论的，无时间的，配置空间的路径积分。在这种背景下，促使人们重新审视这些基础问题的是多重引力模型的出现，在这些模型中，洛伦兹对称性不是基本的，而是突现的。这种方法克服了以前对量子力学的无时间性、条件概率解释的障碍，这是新的记录概念--由于位形空间固有的不对称性而成为可能。我概述并探讨了这种方法对量子力学基础问题的影响，如玻恩法则的自然出现、概率守恒和睡美人悖论。
2018-05-04 quant-ph
Fundamental quantum interferometry bound for the squeezed-light-enhanced gravitational-wave detector GEO600
基本量子干涉限制了干涉仪的灵敏度为一个给定的总速率的光子和一个给定的退相干率内的测量设备。我们从理论上表明，最近报道的量子噪声限制的灵敏度的压缩光增强引力波探测器GEO600是非常接近这个界限，给出了目前的光损耗量。此外，我们的结果证明，采用的组合的明亮的相干态和压缩真空态的相位估计，在绝对尺度上的高精度一般是最佳的实用方法。基于我们的分析，我们得出结论，无论是Fock态还是N00N态或任何其他复杂的非经典量子态的应用都不会产生明显更高的量子噪声限制灵敏度。
2013-05-30 astro-ph.IM quant-ph
Equalities and inequalities from entanglement, loss, and beam splitters
National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；University of Ottawa（渥太华大学）；University of Calgary（卡尔加里大学）
本研究将分束器干涉相关的量子态纠缠特性结论拓展至态相似性度量等方向，证明了非经典性验证损耗阈值猜想，为量子光学领域提供了新的基础理论支撑。
2025-01-03 math-ph math.MP physics.optics
Quantumness of hybrid systems under quantum noise
Mohammed V University in Rabat（拉巴特穆罕默德五世大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）
研究了混合系统在不同噪声环境下的量子关联，发现相位翻转噪声更破坏性，导致量子关联更快抑制。
2026-08-14 quant-ph
Quantum-to-Classical Transition via Single-Shot Generalized Measurements
School of Physical Science and Technology, Soochow University（苏州大学物理科学与技术学院）
本文通过建立广义测量轮次与连续时间退相干之间的操作联系，揭示了单轮广义测量可消除有限维系统中的准概率负性，且该负性消失的临界时间可能早于传统退相干时间，为理解量子到经典转变提供了新视角。
2026-03-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Classical-to-Quantum Transition with Broadband Four-Wave Mixing
量子光学的一个关键问题是低功率下的非经典双光子关联如何演化为高功率下的经典相干。直接观察从量子到经典行为的交叉是可取的，但由于缺乏足够的实验技术，覆盖超宽的动态范围的光子通量从单光子制度的经典水平是困难的。我们研究了在\emph{large dynamic range of $\sim80dB$ in photon flux}上通过宽带四波混频（FWM）产生的光的光谱内的双光子相关性，该双光子相关性跨越经典到量子的跃迁，使用区分经典和量子行为的双光子干涉效应。我们探索量子经典性质的光通过观察内部损耗的干涉对比度的依赖性，并证明量子崩溃和复苏的干涉时，在光纤中的四波混频增益成为虚构的。
2014-11-30 physics.optics quant-ph
Optimal entanglement-assisted electromagnetic sensing and communication in the presence of noise
针对现有宽带TMSV态接收机无法发挥全部量子优势的问题，提出含相关-位移转换器等模块的新接收机架构，可在有损有噪的传感与通信场景中实现最优量子性能。
2023-12-19 physics.optics quant-ph
Causal Fisher-Information Inequalities: Classical Causal Model Falsification and Metrological Advantage
Institute for Convergence Research and Education in Advanced Technology, Yonsei University（延世大学先进技术与教育融合研究所）；Department of Quantum Information, Yonsei University（延世大学量子信息系）；Agency for Defense Development（国防发展局）；University of Science and Technology（科学技术大学）
本文研究了经典因果模型的因果费舍尔信息不等式，证明了在经典因果模型下，费舍尔信息必须满足因果费舍尔信息不等式，任何违反该不等式的行为都意味着对经典因果模型的严格 falsification，并展示了其作为计量学资源证书的作用。
2026-05-18 quant-ph
Quantum Reading Capacity
经典存储器的读出可以建模为量子信道鉴别的问题，其中解码器通过区分存储器的每个单元中编码的不同量子信道来检索信息[S. Pirandola，Phys. Rev. Lett. 106，090504（2011）]。在光学存储器的情况下，如CD和DVD，这种区分涉及有损玻色子通道，并且可以通过使用非经典光（量子读取）显着增强。在这里，我们通过将记忆模型从单细胞编码扩展到多细胞编码来概括这些概念。通常，通过使用信道码字，即，根据经典代码选择的信道序列。相应地，数据的读出是通过“并行”通道鉴别的过程来实现的，其中整个细胞块被同时探测并经由最佳集体测量来解码。在无限块的限制下，我们定义存储器的量子读取容量，量化每个单元的最大可读位数。当我们适当地约束解码器的物理资源时，容量的这个概念是不平凡的。对于光学存储器（编码玻色子通道），这样的约束是充满活力的，并且对应于固定每个单元的光子的平均总数。在这种情况下，我们能够证明量子读取能力和经典发射机可实现的最大信息速率之间的分离，即，相干态的任意经典混合。事实上，我们可以很容易地构建非经典发射机，它们的性能超过任何经典发射机，从而表明量子读取的优势在最佳多细胞场景中仍然存在。
2011-07-18 cond-mat.other physics.data-an physics.optics
Quantum Correlations and the Measurement Problem
从经典力学到量子力学的过渡依赖于这样一种认识，即信息的结构并不像我们想象的那样：存在着可操作的，即，在局部相关性的多面体之外的现象的、概率的相关性。这种相关性不能用经典资源来模拟，经典资源生成由单纯形中的点表示的经典相关性，其中单纯形的顶点表示联合确定性状态，这些状态是相关性的共同原因。“不去”隐变量定理告诉我们，我们不能通过假设某些东西被排除在故事之外，将局部多面体之外的角相关性硬塞进经典单形。用量子凸集代替经典单形作为表示概率相关的结构，类似于用狭义相对论中的闵可夫斯基时空代替牛顿的欧几里得时空。量子力学的非经典特征，包括测量中不可约的信息损失，是位于局域关联多面体之外的关联的一般特征。本文是对这些思想的阐述，以及它对量子力学测量问题的影响。在量子测量过程结束时，纠缠态与宏观指针读数的确定性和被测微观可观测值的相关值的确定性之间的不一致性只是显而易见的，并且取决于量子可能性空间结构所不需要的一个规定，这就消除了很大一部分困难。用另一个相容的规定来代替这个规定，问题就解决了。
2013-01-14 quant-ph
Experimental certification of millions of genuinely entangled atoms in a solid
量子理论预言，纠缠也可以在宏观物理系统中持续存在，尽管在实验上证明它仍然存在困难。最近，已经取得了重大进展，并报道了多达2900个原子之间的真正纠缠。在这里，我们展示了1600万个真正纠缠的原子在一个固态量子存储器中，通过一个光子的吸收来制备。我们开发了一个纠缠见证的基础上的集体效应的定向发射结合发射光的非经典性质的真正纠缠粒子的数量进行量化。该方法适用于广泛的物理系统，即使在有重大损失的情况下也是有效的。我们的研究结果阐明了多体纠缠在基于集合的量子存储器中的作用，这是实现对未来量子网络至关重要的高单光子过程保真度的必要先决条件。在更基本的层面上，我们的结果揭示了某些类别的多体纠缠态的鲁棒性，与，例如，薛定谔猫态，纠缠的深度可以在前所未有的规模上得到实验证明。
2017-10-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
