Measuring measurement--disturbance relationships with weak values
使用测量精度ε和扰动(测量反作用)η的形式定义,Ozawa [Phys. Rev. A 67,042105(2003)]已经表明海森堡声称的这些量之间的关系一般是错误的。在这里,我们表明,小泽介绍的数量可以通过实验确定,使用没有先验知识的测量调查-这两个数量对应的根均方差由弱值概率分布。我们提出了一个简单的三量子比特实验,这将说明海森堡的测量-扰动关系的失败,和小泽提出的替代关系的有效性。
2010-07-19 quant-ph
Quantum state tomography via sequential uses of the same informationally incomplete measuring apparatus
$d$维量子系统的状态只能通过执行具有$m\geqslant d^2$结果的信息完全测量来推断。然而,实验上可获得的测量在信息上可能是不完整的。在这里,我们表明,一个单一的信息不完整的测量设备仍然能够提供所有的信息,如果在一排应用几次。我们推导出这样的测量装置的一个必要和充分条件,并给出了量子位,qutrits,一般的$d$级系统,和复合系统的$n$量子位,这样的测量装置存在的说明性的例子。我们表明,投影测量和Lüders测量与2个结果是无用的,在考虑的情况下。
2021-01-15 quant-ph
Experimental realization of a generalized measuring device via a one-dimensional photonic quantum walk
我们通过一维光子量子行走实验实现了两个等概率单比特态的无歧义状态鉴别。此外,我们实验上实现了一个量子行走算法,实现了一个广义的测量,在一个单一的量子比特上的正算子值测量。单光子的位置的测量对应于对单光子的偏振的正算子值测量的元素的测量。
2014-10-09 quant-ph
A framework for measuring weak values without weak interactions and its diagrammatic representation
弱值通常通过执行弱测量来实验性地获得,所述弱测量涉及被测系统与探针之间的弱相互作用。然而,弱值的测定不一定需要弱测量,并且先前已经开发了几种没有弱系统-探针相互作用的方法。在这项工作中,一个框架,测量弱值的建议,以统一的方式描述各种弱测量技术之间的关系。这个框架,它使用一个探针控制的系统转换,而不是弱系统探针相互作用,提高了目前使用的弱值测量方法的理解。此外,所提出的框架的图形表示被引入到直观地识别在每个测量系统中获得的复杂值。利用该图,可以系统地导出一种新的测量具有所需函数的弱值的方法。作为一个例子,一个更有效的波函数的直接测量方法比传统的技术使用弱测量的扫描。
2018-09-27 quant-ph
Capacitance measurements and electrostatic calibrations in experiments measuring the Casimir force
我们比较的透镜平面和球平面配置的电容测量结果与理论预测从各种模型的球面。结果表明,电容测量是无法区分模型的完美和修改后的球形表面在实验中展示的异常标度律的电力。在最近的文献中,相反的说法是通过使用不规则比较来解释的。从电容测量的实验中使用微机械扭转振荡器测量Casimir力的数据被证明是在一个完美的球面模型与理论预测非常吻合。
2011-09-27 quant-ph
Measuring the purity of a qubit state: entanglement estimation with fully separable measurements
给定一个量子比特状态的有限数量的$N$副本,我们计算使用联合测量协议估计其纯度可以达到的最大保真度。我们证明了在渐近$N\to\infty$极限下,如果使用经典通信,可分离测量协议可以与最优联合测量协议一样有效。这反过来又表明,两个量子比特状态的纠缠的最佳估计也可以通过完全可分离的测量渐近地实现。我们的整体贝叶斯方法和量子Cramer-Rao界之间的关系进行了讨论。
2005-06-14 quant-ph
Robust projective measurements through measuring code-inspired observables
提出一种通过测量代码启发的可观测量实现鲁棒投影测量的方案,无需量子纠错编码,适用于任何投影POVM,并可纠正经典结果错误,支持非稳定子码的综合征提取。
2024-02-06 quant-ph
Finite resolution ancilla-assisted measurements of quantum work distributions
功是一个与过程相关的可观测量,但没有厄米算符与它的测量相关。我们考虑一个辅助协议测量上完成的工作由一个时间依赖的哈密顿量通过两个冯诺依曼测量系统的能量进行的测量装置建模为一个自由粒子的有限本地化和相互作用的时间与系统驱动的量子系统。我们认为系统的哈密顿都通勤和不通勤在不同的时间,发现更正波动关系,如Jarzynski平等和克鲁克斯关系。该测量模型允许我们量化测量对估计的功分布的影响,以及在系统上完成的相关平均功和与测量设备交换的平均热。
2022-04-15 quant-ph
Weak measurements of non local variables
研究了非局部变量弱值的度量方法。我们分析了获得弱值的局部(间接)测量方法。我们还描述了一些新的(直接)方法(非局部弱测量)来测量一些非局部变量的弱值。
2014-09-08 quant-ph
Measuring the Mermin-Peres magic square using an online quantum computer
我们已经实现了Mermin-Peres幻方的六个系列的三个交换测量在线,五个量子比特,量子计算机上。幻方测试系统的测量是否可以通过物理现实主义(在EPR意义上)来描述,同时是非上下文的。我们发现,我们的测量结果违反任何现实和非上下文模型的近28个标准差。我们还发现,尽管我们用于测量的量子计算机在产生准确和可重复的结果方面还有很多需要改进的地方,但简单性,重新运行测量程序的容易性以及用户友好性弥补了这一事实。
2020-09-22 quant-ph
Reducing backaction when measuring temporal correlations in quantum systems
量子观测量的动态相关性是具有挑战性的测量,由于测量反作用发生在早期的时间。最近的工作[P. Uhrich等人,Phys. Rev. A,96:022127(2017)]已经表明,基于辅助的非侵入性测量能够减少这种反作用,允许测量单点自旋可观测量的动态相关性。我们将这一结果推广到任意自旋观测量的相关性,并将测量协议扩展到同时进行的非侵入性测量,该测量允许从单组测量中提取相关性的实部和虚部。我们使用积极的运营商价值的措施来分析所产生的动力学的辅助测量。使用这个框架,我们证明了特殊的观测量存在的测量反作用是无关紧要的,因此,这些动态相关性可以得到,而不使用的辅助。
2018-09-28 quant-ph
Measuring coherence of quantum measurements
量子态的叠加是物理学的核心,最近发现它可以作为量子信息协议的通用资源,定义了量子相干性的概念。在这方面的贡献,我们报告的实施其补充概念,从量子测量的相干性。通过设计一个可访问的标准,在任何经典的统计理论成立,我们证明,非对易量子测量违反这一约束,使之有可能进行操作评估的测量为基础的量子相干性。特别是,我们验证了单个光子量子比特的偏振测量,一个单位的量子信息的基本载体,已经与经典的,即,不相干的,测量设备的模型。因此,我们实现了一种方法,使我们能够定量地证明哪些量子测量遵循与经典理论预期的根本不同的统计规律,同时,在量子信息技术资源的现代框架内量化它们的有用性。
2019-10-11 quant-ph
Superposition in Measuring Apparatus: A Thought Experiment
本文通过一个基于Hong-Ou-Mandel效应的思想实验,将测量装置视为量子系统,以符合计数为零或非零来判断叠加存在或波函数坍缩,从而探究波函数坍缩发生的精确条件。
2023-04-21 quant-ph
Measurements of non local weak values
最近的一些尝试,通过本地测量测量非本地弱值进行了讨论,并示出比标准弱测量的鲁棒性较低。介绍了一种通过非局部测量(非局部弱测量)来测量某些非局部弱值的方法。讨论了非局部弱值的意义。
2009-02-24 quant-ph
Measuring Quantum State in Phase Space
在本论文中,我们提出了一个直接测量光的准分布函数的方案。这个方案,光子计数的基础上,是来自一个简单的关系链接的维格纳函数与光子统计。我们发展了一个完整的多模理论的计划,并表明,测量的原则可以直接推广到检测的多模辐射。我们还讨论了该计划的实际方面,包括统计误差,非单位检测效率,和不完善的干扰可见性。接下来,我们报告实验实现的计划,并提出测量的几个量子态的光的维格纳函数。最后,我们研究了量子光学光电探测测量中统计不确定性的一般问题。
1999-10-28 quant-ph
Measurement of a qubit and measurement with a qubit
通常,测量过程包括将系统耦合到可以提供连续输出的检测器。然而,将具有离散谱的系统用作检测器可能是令人感兴趣的,特别是考虑到量子信息的应用。在这里,我们研究1)一个两级系统测量另一个两级系统(量子比特); 2)一个通用系统测量一个量子比特; 3)一个量子比特测量一个通用系统。结果包括的情况下,当被测系统的后选择。我们提供了精确的解决方案,也是一个控制的扩展耦合参数,给出有效的公式在弱测量制度的任意准备和postselection。引入了广义Wigner函数的概念。
2013-02-04 quant-ph
Measuring quantum state overlaps of traveling optical fields
我们提出了一种测量弱激发行波场模的量子态与所需参考量子态重叠的检测方案,通过连续混合信号模与相干态中制备的模,并在分束器阵列中进行光子数测量。为了说明这个方案,我们讨论了量子相位的测量和类薛定谔猫态的探测。
1999-10-07 quant-ph
Measuring atomic NOON-states and using them to make precision measurements
最近有人提出了一个方案,用于创建超冷原子准动量的NOON态[New J.Phys.8,180(2006)]。这是通过将原子捕获在环形结构的光晶格中并以等于半个量子角动量的速率旋转势来实现的。在本文中,我们提出了一个计划,确认一个NOON状态确实已经创建。这是通过调制电势旋转的速率,在光谱上绘制出基态和第一激发能级之间的反交叉来实现的。最后,我们展示了如何NOON状态可以用来进行精确的测量旋转。
2009-07-18 quant-ph
Measuring Nothing
测量是量子信息处理和通信不可或缺的一部分;它是如何将系统状态中编码的信息转换为经典信号以供进一步使用。在量子光学中,测量通常是破坏性的,因此之后的步骤无法获得状态-对于顺序测量方案至关重要。因此,发展实用的方法,对光场的非破坏性测量是一个重要的课题,为未来的实用量子信息处理系统。在这里,我们将展示如何测量量子光场中真空的存在或不存在,而不破坏状态,实现到相应子空间的理想投影。这不仅可以实现对量子通信有用的连续测量,而且还可以通过裸提升和降低算子来创建新的光状态。
2012-07-12 quant-ph
Overlapped grouping measurement: A unified framework for measuring quantum states
为现实的量子多体系统(如化学和材料)设计的量子算法通常需要大量的哈密顿量测量。利用不同的思想,如{重要性采样,}可观测的兼容性,或量子态的经典阴影,不同的先进的测量方案已被提出,以大大减少大的测量成本。然而,强调成本降低机制似乎彼此不同,如何系统地找到最佳方案仍然是一个关键的挑战。在这里,我们提出了一个统一的量子测量框架,将先进的测量方法作为特殊情况下,解决这一挑战。我们的框架允许我们引入一个通用的计划重叠分组测量,同时利用大多数现有方法的优点。对该方案的直观理解是将测量划分为重叠的组,每组由兼容的测量组成。我们提供了明确的分组策略,并在数值上验证了其性能不同的分子哈密顿高达16个量子比特。我们的数值结果表明显着的改进,现有的计划。我们的工作为有效的量子测量和快速量子处理与当前和近期的量子器件铺平了道路。
2023-01-12 quant-ph
Simultaneous cooling by measuring one ancillary system
我们提出了一个双谐振腔系统通过投影测量辅助$V$型qutrit的错误冷却协议。通过对辅助系统的基态的重复测量,两个谐振器可以从热状态冷却到它们各自的基态。关于基于测量的冷却,第一次解析地获得优化的测量间隔$τ_{\rm opt}$,其与作为最后一轮的谐振器的平均布居的函数的集体热拉比频率$Ω_{\rm th}$成反比。在大约仅$20$优化的测量下,目标谐振器的平均数量可以减少$6$数量级。我们的同时或集体冷却协议可扩展到具有更多数量的谐振器的系统,并且对谐振器频率的波动具有鲁棒性。
2022-02-16 quant-ph
Quantum non-demolition measurements: Concepts, theory and practice
这是量子非破坏(QND)测量的有限概述,并简要讨论了说明性示例,旨在阐明基本特征。在QND测量中,精确测量的可观测值的后续值的可预测性被保持,并且避免了引入非交换可观测值的不确定性的任何随机反作用。结合实例,讨论了该方法的基本思想、相关理论、适用条件和适用范围。精确测量确实从QND测量的发展中获得。讨论了在量子光学、引力波探测器和自旋磁力学中的一些实现。
2018-11-22 quant-ph
Measuring a photonic qubit without destroying it
测量单个光子的偏振通常会导致其破坏。我们提出,演示,并完全实现一个\emph{quantum non-demolition}(QND)计划实现这样的测量非破坏性。该方案仅使用线性光学和辅助模式的光电检测来在单光子水平上非确定性地诱导强非线性。我们不断地将这种QND测量改变到弱状态,并使用它来执行量子力学中互补性的非破坏性测试。我们的方案实现了量子比特的最先进的一般测量:它是非破坏性的,可以在任何基础上进行,并且具有任意强度。
2003-12-05 quant-ph
Measuring error rates of mid-circuit measurements
本文提出首个随机基准测试协议,用于测量多量子位线路中线路中间测量引发错误的速率,并在20量子位囚禁离子与27量子位IBM Q处理器上检测、消除并量化了测量诱导串扰错误。
2024-10-22 quant-ph
Quantum walk as a generalized measuring device
我们表明,一维离散时间量子行走可以用来实现一个广义的测量,在一个单一的量子比特的正算子值测度(POVM)。更准确地说,我们表明,对于一个单一的量子位的任何一组秩1和秩2 POVM元素可以产生一个适当的工程量子行走。在这种情况下,位置x=i处的粒子的测量对应于量子位上的POVM元素E_i的测量。我们明确地构建量子行走实现明确的状态歧视和SIC-POVM。
2012-08-09 quant-ph
Quantum measurement and the first law of thermodynamics: the energy cost of measurement is the work value of the acquired information
测量的能量成本是一个有趣的基本问题,可能对量子技术产生深远的影响。在麦克斯韦恶魔的背景下,人们经常说测量没有最小的能量成本,而信息有一个工作价值,即使这些陈述可能看起来相互矛盾。然而,正如我们所阐明的,这些陈述并不涉及测量设备所支付的成本。在这里,我们表明,只有当测量设备可以访问零温度水库-也就是说,从来没有-测量不需要能量。所有真实的测量设备都要付出热机为获得它们所获得的信息的功值而付出的代价。
2012-11-03 quant-ph
Homodyne detection for measuring internal quantum correlations of optical pulses
本文提出了一种利用平衡零差探测确定光脉冲中不同时刻量子关联的新方法。信号脉冲和超短测试脉冲序列叠加,其中对于测试脉冲之间的选定距离,它们的相对相位和强度从测量到测量是变化的。信号脉冲的相关统计量是由测量的时间积分差分光电流得到的。
1996-03-28 quant-ph
Measuring 4-local n-qubit observables could probabilistically solve PSPACE
我们考虑一个假设的装置,实现测量任意4-本地量子观测值A的n量子比特。该装置在接收到A的经典描述之后执行"测量算法“。我们表明,一些精确的测量,施加到一个基本状态将提供一个概率的PSPACE问题的解决方案。如果测量精度为A的谱隙数量级,则误差概率随运行次数呈指数下降。此外,可以在T个时间步长中在量子计算机上解决的每个决策问题都可以被编码为4-局部可观测,使得解决方案只需要精度为O(1/T)的测量。在BQP<>PSPACE的条件下,我们的结果表明不存在精确测量一般4-局部可观测量的有效算法。我们推测,类的物理存在的相互作用是足够大的允许的结论,精确的能量测量一般的多粒子系统需要控制算法具有很高的复杂性。
2003-08-01 quant-ph
Proposal for measuring Newtonian constant of gravitation at an exceptional point in an optomechanical system
本文提出了一种测量牛顿引力常数G的量子力学方法。在这种方法中,使用了由两个腔和两个膜谐振器组成的光机系统。附加的源质量会引起超模本征频率的移动。通过检测位移,我们可以进行G的测量。此外,我们的系统可以功能的例外点(EP),这是分支点奇异的频谱和本征函数。在本文中,我们证明了在EP下操作系统可以增强我们对G的测量。此外,我们还导出了EP放大本征频移与牛顿常数的关系。本工作为电火花辅助光机器件在精密G测量领域的应用提供了一种途径
2021-07-24 quant-ph
Measuring the mean value of vibrational observables in trapped ion systems
本文报道了一种新的一般方法的理论基础,该方法用于解决囚禁离子系统振动观测量的测量问题。该方法依赖于引入一个简单的电子振动耦合结构,适当地设想将内部离子状态测量结果与感兴趣的运动变量的平均值联系起来。文中给出了一些应用实例并进行了详细的讨论,说明了该方案的可行性和广阔的应用前景。
2002-03-21 quant-ph
Measuring Measuring
测量在物理学中起着至关重要的作用:它们的结果为我们采用或拒绝物理理论提供了基础。在这篇笔记中,我们研究了使测量本身服从我们的经验的影响。我们要求我们与世界的接触是有经验根据的。因此,我们研究满足以下假设的理论:相互作用被解释为它们是经验可追踪的,观察必然与观察系统的这种相互作用相关联。关于这些假设,用量子逻辑的工具来检查测量的抽象表示,将我们引向上下文理论。语境成为一种手段,使互动,因此也测量,经验有形。测量变得有问题-也超出了量子力学-如果人们试图将有形相互作用的假设与旁观者理论的概念相称,即,其思想是测量结果被无影响地读出。因此,这个问题表现为不同认识论立场的碰撞,其影响超出了量子力学。
2020-01-27 physics.hist-ph quant-ph
Measuring Controlled-NOT and two-qubit gate operation
双量子比特门的精确特性对于量子计算的任何实现都是至关重要的。我们讨论了一系列旨在表征双量子位门的测量,特别是CNOT门。这些测量是独立于体系结构的,范围从简单的真值表测量,到单个数字测量,如条纹可见性,奇偶性,保真度和纠缠证人,通过分别通过量子态和过程层析成像实现的全状态和全门测量。在此过程中,我们研究经典和量子门操作之间的关键差异。
2003-08-22 quant-ph
Measuring quantum geometric tensor of non-Abelian system in superconducting circuits
在过去的几十年里,拓扑学在物理学研究中发挥了重要作用。特别是提供拓扑性质局部信息的量子几何张量引起了人们的广泛关注。它将揭示非阿贝尔系统中有趣的拓扑性质,这些性质在实践中尚未实现。在这里,我们使用超导电路中的四量子比特量子系统来构造具有参数调制的简并哈密顿量。通过对哈密顿量进行周期驱动,模拟了Bernevig-Hughes-Zhang模型,得到了干涉振荡的量子几何张量。此外,我们通过提取拓扑不变量揭示了它的拓扑特征,为非阿贝尔系统的量子模拟提供了一种有效的方案。
2022-09-26 quant-ph
How to use arbitrary measuring devices to perform almost perfect measurements
本文提出利用任意不完美测量设备通过少量多次使用和经典克隆等协议实现目标量子测量的复现,证明渐近意义下所有非平凡量子测量等价,并给出有限次数最优协议及并行分组编码方案。
2023-09-20 quant-ph
Experimental demonstration of direct path state characterization by strongly measuring weak values in a matter-wave interferometer
最近提出并实验实现了一种新的方法,通过使用所谓的弱值直接测量特定基上的复概率幅来表征量子态。最近Vallone和Dequal从理论上证明了弱测量不是确定弱值的必要条件[Phys. Rev. Lett. 116,040502(2016)]。在这里,我们报告的测量方案中使用的物质波干涉实验中,中子路径系统的量子态的特点是通过直接测量使用强和弱相互作用。实验证明,强相互作用优于弱的。我们的结果不仅限于中子干涉,但可以用于广泛的量子系统。
2016-04-14 quant-ph
Measuring complete quantum states with a single observable
实验测定一个未知的量子态通常需要几个不相容的测量。然而,也可以从单次重复测量确定完整的量子态。为此目的,首先将其状态待确定的量子系统耦合到第二量子系统(“辅助”),使得量子态中的部分信息被转移到辅助。然后在包括原系统和辅助系统的放大系统上进行实际测量。我们详细讨论了这一过程的要求,并在实验上实现了一个简单的量子系统组成的核自旋。
2008-03-24 quant-ph
An operational approach to indirectly measuring tunneling time
利用驻留时间算符研究了通过任意有界一维势垒的隧穿时间。我们与隧道时间的条件平均的驻留时间运营商,因为在成功的隧道的情况下,自然的后选择。我们讨论了一个间接的测量定时的粒子,并表明我们能够重建的条件平均值的驻留时间算子应用上下文值形式主义的基础上的物理拉莫尔进动的广义测量。在弱相互作用极限下实验可测的隧穿时间由驻留时间算子的弱值加上测量上下文相关的扰动项给出。我们展示了如何从粒子自旋的测量数据中提取驻留时间算子的期望值和高阶矩。
2013-12-11 quant-ph
Measuring processes and the Heisenberg picture
本文试图在海森堡图像中建立量子测量理论。首先,我们回顾了量子测量理论的基础,这通常是基于薛定谔图片。在这里引入了工具的概念。其次,我们定义了测量相关性系统和测量过程系统的概念。前者是(广义)海森堡图像中工具的精确对应物。在量子力学系统中,我们展示了测量相关系统和测量过程之间的一一对应,直到完全等价。这只不过是测量相关系统的酉膨胀定理。此外,从统计方法的观点,量子测量理论,我们专注于仪器的测量相关系统的可扩展性。它表明,所有完全正(CP)仪器扩展到系统的测量相关。最后,我们研究了CP仪器的近似可实现性,在任意给定的误差范围内测量过程。
2018-04-18 math-ph math.FA math.MP
BEC "level" for measuring small forces
我们提出了一种装置,它包括一个被困的两个组件相分离的玻色-爱因斯坦凝聚体测量小的力量和地图弱势能景观。该设备的分辨率和测量精度可以动态设置,允许在多个尺度下进行测量。
2007-11-26 cond-mat.other quant-ph
Measuring correlations in non-separable vector beams using projective measurements
关于量子力学的完整性的疑问,提出了爱因斯坦,波多尔斯基和罗森(EPR)主要是解决了诉诸测量纠缠光子之间的相关性,清楚地表明违反贝尔不等式。本文试图通过实验证明局部相关系统中贝尔不等式的违反,来调和隐变量理论与现实的不相容性,该系统的两个自由度,即自旋和轨道角动量,是最大相关的。为此,我们提出并证明了一个线性的,消色差的修改Sagnac干涉仪项目轨道角动量状态,我们结合自旋投影测量相关性。
2017-04-04 physics.optics quant-ph
Shot noise limited interferometry for measuring classical force
提出了一种利用电磁感应透明现象测量经典力的干涉测量技术。通过测量干涉仪输出处的相位来估计经典力。所提出的测量机制满足量子非破坏测量条件,导致反作用规避。进一步导出了干涉仪中热噪声可忽略的充分条件。由于没有反作用噪声和热噪声,该技术的灵敏度仅受散粒噪声的限制。
2018-07-25 physics.optics quant-ph
Quantum Circuits for Measuring Levin-Wen Operators
我们构造了量子线路,用于测量双Fibonacci任意子的Levin-Wen模型中出现的顶点和元格算子的交换集。这样的测量可以被看作是由该模型的基态定义的量子纠错码(斐波那契码)的伴随式测量。我们量化了这些电路的复杂性与门计数使用不同的通用门集,并发现这些测量变得更容易执行,如果n量子比特Toffoli门与n = 3,4和5可以直接进行。除了测量电路,我们构造简化的量子线路,只需要几个量子比特,可用于验证某些自洽条件,包括五边形方程,满足斐波那契码。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Design of deeply cooled ultra-low dissipation amplifier and measuring cell for quantum measurements with a microwave single-photon counter
本文面向基于超导磁通量子比特的微波单光子计数器,设计10 mK下的低反作用深冷放大器与测量池,实现每只HEMT仅1 μW耗散,并在450 MHz获得15 dB仿真增益。
2023-09-25 physics.ins-det quant-ph
Measuring the Aharonov-Anandan phase in photonics
Aharonov-Anandan相位是对量子态非绝热循环演化几何性质的描述。在这里,我们报告在光子学的Aharonov-Anandan阶段的测量。我们考虑一个初始制备在真空态的与时间无关的量子驱动谐振子。我们利用渐逝耦合波导来实现这个物理模型,并通过集成干涉法实现了Aharonov-Anandan相位的测量。
2015-10-29 physics.optics quant-ph
Loss of entanglement in quantum mechanics due to the use of realistic measuring rods
我们表明,使用真正的测量棒在量子力学地方的一个基本的引力限制纠缠的水平,最终可以实现在量子系统。这一结果可以被看作是在现实物理系统中测量长度和时间的基本引力限制的直接结果。这种效应可能对量子力学中的远距离隐形传态和测量问题有意义。
2008-02-06 gr-qc quant-ph
Rapid purification of quantum systems by measuring in a feedback-controlled unbiased basis
通过反馈的快速净化-具体地说,比单独测量更快地减少平均杂质-可以通过使密度矩阵的本征基相对于测量基无偏来实现。在这里,我们进一步研究由Combes和Jacobs [Phys.Rev.Lett. { \bf 96},010504(2006)],涉及对$D$维系统的可观测$J_z$的连续测量。我们严格地重新推导出的下限$(2/3)(D+1)$上可实现的加速因子,也是一个上限,即$D^2/2$,所有的反馈协议,使用无偏基地的测量。最后,我们将我们的结果扩展到$n$独立测量的$n$量子位寄存器,并推导出一个上限的可实现的加速因子,与$n$线性缩放。
2010-11-27 math.OC quant-ph
A remark on quantum measuring systems and the holographic principle
本文从全息原理出发,论证体空间量子态经典化后,量子测量主体的连续性可作为该原理的基本结果。
2024-09-17 hep-th quant-ph
How to Measure Magnetic Flux with a Single Position Measurement?
当前用于测量磁通量的方法是基于在大的电子系综上执行许多测量。提出了一种基于波函数“复活”的单电子测量模hc/2 e通量的新方法,并对实验的可行性进行了初步分析。
2015-06-24 cond-mat.other quant-ph
Measuring Topological Field Theories: Lattice Models and Field-Theoretic Description
本文提出用场论框架描述拓扑相中的测量,通过格点模型验证测量局域对称算符可产生SPT、自发对称破缺及拓扑有序相,并揭示混合反常导致长程纠缠。
2023-10-26 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
How measuring a quantum field affects entanglement harvesting
我们分析了纠缠捕获如何受到量子场测量性能的影响。现场的测量被建模为粒子探测器到现场的耦合,然后在探测器上执行投影测量。在我们的分析中,我们考虑了两个探测器收集纠缠和一个辅助探测器用于执行测量的不同安排。我们发现了不同的制度如何执行测量场影响收获的纠缠,这取决于用于测量场的检测器的初始和最终状态,以及它的耦合强度。我们确定了制度,它是可能的,以测量领域的准备过程中的纠缠收获协议,而不会显着干扰纠缠收获。我们还确定在什么制度的现场测量可以降低或略有提高粒子探测器收获纠缠的能力。
2023-02-21 gr-qc hep-th quant-ph
Efficiently measuring a quantum device using machine learning
University of Oxford(牛津大学);University of Basel(巴塞尔大学);Lancaster University(兰卡斯特大学)
可扩展的量子技术将为表征和调整量子设备带来挑战。这是一项耗时的活动,随着量子系统规模的增加,如果没有自动化的帮助,这项任务将变得棘手。我们提出了一个量子点设备上的机器学习算法进行测量。该算法使用信息理论和概率深度生成模型选择接下来执行的信息量最大的测量,后者能够从分散的部分测量中生成多个全分辨率重建。我们证明,对于两种不同的测量配置,该算法优于标准的网格扫描技术,减少所需的测量次数高达4倍和测量时间的3.7倍。我们的贡献超越了使用机器学习进行数据搜索和分析,而是使用算法来自动测量。该工作为大型量子线路的自动化控制奠定了基础。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall cs.LG quant-ph
Anatomy of Fluorescence: Quantum trajectory statistics from continuously measuring spontaneous emission
研究了超导量子比特在荧光作用下的连续量子测量。量子位的荧光通过保相外差测量来检测,给出荧光正交信号作为两个连续的量子位读出结果。利用测量物理中的随机路径积分方法,导出了状态边界条件之间的最可能路径,并利用图解微扰理论计算了所有随机变量之间的近似时间关联函数.我们专注于在连续测量过程中能量增加的路径。我们的结果相比,蒙特卡罗数值模拟的轨迹,我们发现直接模拟和理论之间的密切协议。我们将这种分析推广到任意连续监测的扩散量子系统。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con