Pre- and post-selected ensembles and time-symmetry in quantum mechanics
提出了一个表达式的量子力学状态的前和后选择的合奏,这是一个合奏所涉及的量子系统的最终状态以及初始状态确定。结果表明,从建议的状态计算的概率同意与以前的表达式,它们都适用的情况下。当在正向或反向时间方向上计算它们时,发现相同的概率。这项工作是由Shimony最近提出的几个问题引起的,这些问题与预先和之后选择的合奏的状态和时间对称性有关。
2007-02-26 quant-ph
Time-Dependent Quantum Weak Values: Decay Law for Post-Selected States
弱测量为量子系统的行为提供了新的见解。结合后选择,量子力学预测了一系列新的实验可检验的现象。在本文中,我认为弱测量与时间相关的前和后选择合奏,重点是激发态的衰减。结果表明,标准的指数衰减律是一个更一般的法律,这取决于后选择的时间和最终状态的选择的限制情况。广义定律说明了两个有趣的选择后选择。
2008-12-05 quant-ph
Detection Loophole in Bell experiments: How post-selected local correlations can look non-local
贝尔实验中的一个常见问题是众所周知的检测漏洞:如果检测效率不是完美的,如果只是后选择决定性事件,人们可能会观察到违反贝尔不等式,即使局部模型可以解释实验结果。在本文中,我们分析了一组所有后选择的相关性,可以解释的本地模型,并表明它形成一个多面体,大于贝尔本地多面体。我们的特点后选择的本地多面体在CHSH的情况下,双方有二进制的输入和结果的方面。我们的方法提供了新的见解检测漏洞的问题。
2011-03-31 quant-ph
Estimating Pre- and Post-Selected Ensembles
在类比与通常的状态估计问题,我们介绍了一个预先和后选择合奏的状态估计问题。这个问题具有基本的物理意义,因为正如Y. Aharonov和他的合作者,前选择系综和后选择系综是最基本的量子系综。两个新的特征被显示出来:1)信息从过去和未来流向测量设备; 2)由于后选择,某些测量结果可以被迫永远不会发生。由于这些功能,在这样的合奏状态估计是显着不同的情况下,普通的,预先选择的合奏。在这里,我们开发了一个一般的理论框架来研究这个问题,并通过几个例子来说明它。我们还证明了一个一般定理,表明信息流从未来的复共轭信息流从过去有关。我们强调,所有的状态估计问题可以扩展到前和后选择的情况。因此,目前的工作奠定了一个更一般的量子态估计理论的基础。
2011-11-13 quant-ph
Unusual Interaction of a Pre-and-Post-Selected Particle
弱值越来越多地被认为是探测量子预选择系综和后选择系综的一个重要研究工具,在这些系综中会发生一些异常现象。我们将这个概念推广到更广泛的概念“弱势”,这使得预测粒子之间的相互作用时,其中之一是预先/后选择和相互作用势小。一个谐振子被认为是,经历弱的位置和动量测量之间的强位置测量,并显示出具有特殊的物理性质,影响的动量,而不是与它相互作用的另一个振荡器的位置。
2013-01-10 quant-ph
Complex counterpart of variance in quantum measurements for pre- and post-selected systems
在一个预先选定的量子系统中,观测量的方差总是实的和非负的,在间接测量中表现为探测波包宽度的增加。将这个框架扩展到预选择和后选择系统,我们制定了一个复值对应的方差称为“弱方差。“在我们的公式中,弱方差的实部和虚部分别表现为正交相平面上垂直-水平和对角-反对角方向上探测波包宽度的变化。使用光学系统,我们实验证明了这些变化的探测波包宽度所造成的实负和纯虚弱方差。此外,我们表明,弱方差可以表示为前,后选择系统中的弱值概率分布的方差。这些业务和统计解释支持的合理性制定弱方差作为一个复杂的对应的方差在预先和事后选定的系统。
2021-03-12 quant-ph
Negative Conditional Entropy of Post-Selected States
我们定义了一种以后选择为条件的量子熵,它以纯态的冯诺伊曼熵为特例。这个条件熵可以取负值,这与量子系统的一部分包含的信息比整个系统包含的信息少一致,而整个系统可以处于纯态。该定义是基于广义密度算子的postselected合奏。相应的密度算子是一致的量子推广的经典条件概率以下狄拉克的形式主义的准概率分布。
2014-04-08 quant-ph
Connection-state approach to pre- and post-selected quantum measurements
我们讨论了连接状态(或连接矩阵)的概念,描述后集成,后选择根据量子测量的结果。连接矩阵允许人们获得任何弱的和一些非弱的预选和后选测量的结果,以相同的方式作为密度矩阵允许人们预测传统的量子测量的结果。连接矩阵是密度矩阵的直接扩展,并且通常是非厄米的,我们证明了这是量子互补的直接结果。这意味着不寻常的弱值的最终原因是量子互补性。我们表明,连接矩阵可以通过实验确定。我们还表明,追溯状态是一个特殊的情况下,连接状态。提出了一种新的量子探测器层析成像方法。
2013-08-01 quant-ph
Universal multiport interferometers for post-selected multi-photon gates
本文提出利用通用多端口干涉仪、双轨路径编码、辅助路径和单光子后选择构造受控-Z与受控-受控-Z光子门,并提高其成功概率,揭示Reck和Clements方案超越玻色采样的能力。
2024-11-19 quant-ph
Pre- and post-selected quantum states: density matrices, tomography, and Kraus operators
我们提出了一个一般的形式化的2时间量子态,描述前和后选择的量子系统。最一般的2-时间状态的特征在于“密度矢量”,其独立于在制备和后选择之间进行的测量。我们提供了一种用于执行未知的2次密度矢量的层析成像的方法。这一过程,这不能实现弱或投影测量,带来了新的见解所发挥的基本作用克劳斯运营商在量子测量。最后,一般的状态和测量同构后,我们表明,任何测量的2时间状态可以映射到一个预先选定的二分状态的测量。
2013-08-09 quant-ph
Potent Value and Potent Operator with Pre- and Post-selected Quantum Systems
我们引入了一个新的概念,我们称之为系统可观测值的前和后选择的量子态的潜在价值。一般来说,这描述了量子系统在对应于预选择和后选择的两个强测量之间的时间期间如何影响设备的状态。对于任意的相互作用强度和系统与设备观测量之间的任意耦合,都可以实现该有效值。最重要的是,幂值推广和统一了量子理论中可观测量的弱值和模值的概念。此外,我们定义了一个有效的算子,它描述了一个系统对另一个系统的作用,并表明时间演化和时间翻译机的叠加是有效的算子。这些概念可能会在量子信息处理中找到有用的应用,并可能带来技术利益。
2018-05-25 quant-ph
Weak value amplification of atomic cat states
利用弱值放大效应观察了$N$全同二能级原子与单光子场弱相互作用系统中产生的后选择原子猫态中两个相邻原子相干态之间的量子干涉.通过对后选择原子猫态Wigner分布负部分的观察,发现当单光子场的后选择偏振态趋向于与其预选态正交时,后选择原子猫态变得更加非经典.研究表明,当单光子场的后选态与预选态接近正交时,通过测量原子猫态相位分布的峰值位移,可以放大后选态的微小相移.我们发现,对于10 [100]个原子的样品,可以获得15 [5]的放大因子。这有效地为我们提供了一种方法来区分两个接近的躺在布洛赫球的状态。我们讨论了可能的实验实施方案,并得出结论与讨论的Fisher信息。
2015-09-09 quant-ph
Non-Hermitian sensing from the perspective of post-selected measurements
本文利用 Naimark 扩张揭示非厄米量子传感与后选择测量的联系,以有效 QFI 与总 QFI 界定灵敏度和效率,并证明充分利用信息时非厄米传感器不能超越厄米对应物。
2025-05-12 quant-ph
Harnessing Post-selected von Neumann Measurements to Strengthen Entanglement and Quantum Signatures in Coherent States
Research and Development Center for Wide Bandgap Semiconductors(宽禁带半导体研发中心);State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室);Center of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学材料科学与光电/激光技术中心)
本文研究后选择冯·诺依曼测量对双模纠缠相干态非经典性质的影响,发现中等耦合的异常弱值可增强压缩、反聚束、亚泊松统计、模间关联和纠缠,提供了一种可调的ECSs工程方法。
2026-10-07 quant-ph
A reply to "Problems with modelling closed timelike curves as post-selected teleportation"
在arXiv:1107.4675中,Ralph使用我们的封闭类时曲线(P-CTC)的后选择模型来构建一个“未经证明的定理”悖论,并声称这使我们关于P-CTC能够解决此类悖论的论点无效。在这里,我们指出,拉尔夫没有考虑到他的建设所需的所有相互作用。一个更仔细的分析证实,确实没有悖论,相反,他的主张。
2011-07-31 quant-ph
Complete characterization of post-selected quantum statistics using weak measurement tomography
利用任意弱的测量相互作用,可以从足够多的实验数据重建量子态。由于这种弱测量具有可忽略的反作用,因此量子态重构对于通常在弱测量佯谬中考虑的后选择子系综也是有效的。结果表明,后选择,然后可以确定与初始密度矩阵的统计分解成瞬态密度矩阵的预期测量结果的条件。这一结果表明,在测量发生之前,有可能将最终测量结果所确定的性质归因于每个单独的量子系统。当新的信息变得可用时,纯态波函数在测量中的“波动”就可以用概率分布的经典“波动”来理解。
2009-10-23 quant-ph
Operational formulation of weak values without probe systems
弱值是在一个预先和事后选定的系统中的观测值的基本值。弱值通常通过弱测量来测量,其中弱值出现在不是预选系统和后选系统而是探针系统的变化中。弱测量的这种间接特性模糊了预选择系统和后选择系统的弱值的意义,这与具有明确操作意义的常规物理量相反。在这项研究中,我们可操作地制定弱值的敏感性后选择的概率幅度小的变换在一个预先和后选择的系统。这种弱值的提法,这是免费的概念,假设在弱测量的探针移位,给出了一个直接的解释奇怪的弱值的前和后选择系统。我们进一步解释说,这种配方可以简化弱值测量实验,因为没有探针系统是必需的。
2019-12-21 quant-ph
Experimental realization of post-selected weak measurements on an NMR quantum processor
后选择实验结果的能力是一个有用的理论概念和实验工具。在弱测量的背景下,后选择可以导致令人惊讶的结果,例如特征值范围之外的复杂弱值。通常后选择是通过投影测量来实现的,这在NMR等系综系统中很难实现。我们展示了在NMR量子信息处理器上进行后选择弱测量的第一个实验。我们的设置是用于测量复杂的弱值和弱值的范围外的特征值。解决系综量子计算机中后选择问题的方案是通用的,可以应用于任何基于电路的实现。该实验为研究和利用投影测量难以实验实现的系统中的后选择和弱测量铺平了道路。
2014-06-06 quant-ph
Reshaping nonclassical properties and metrological performance of entangled coherent states via post-selected von Neumann measurements
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所);Center of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学材料科学与光电技术研究中心);Wolfram Research South America(Wolfram Research 南美分部);School of Physics, Liaoning University(辽宁大学物理学院)
本文通过后选择的von Neumann测量重塑双模纠缠相干态的非经典性质,增强四阶压缩和求和压缩,提升相位灵敏度,为连续变量传感提供了可调的非经典资源工程途径。
2026-04-19 quant-ph
Nonclassical features of the pointer states in the $q$-deformed post-selected weak measurement
本文将Arik-Coon谐振子的$q$-形变相干态用作后选择弱测量资源,揭示形变参数与相互作用强度对测量精度及光非经典特性的增强作用。
2024-06-14 quant-ph
The quantum mechanics of time travel through post-selected teleportation
本文讨论了封闭类时曲线(CTC)的量子力学和其他可能的时间旅行方法。我们分析了这样的量子时间旅行的具体建议,基于后选择隐形传态(P-CTC)的CTC的量子描述。我们将P-CTC理论与之前提出的时间旅行量子理论进行了比较:该理论在物理上与Deutsch的CTC理论不等价,但它与路径积分方法(最适合分析弯曲时空中的量子场论)是一致的。我们推导出一个时序尊重系统与CTC相互作用的动力学方程。我们讨论了在广义相对论封闭类时曲线的情况下时间旅行的可能性,并研究了P-CTC对提高计算能力的影响。
2010-07-19 quant-ph
Post-selected Classical Query Complexity
我们研究了经典的后选择查询算法,发现它们与具有非负系数的有理函数密切相关。我们表明,后选择的经典查询的布尔函数的复杂性是等于最小程度的合理的函数与非负系数,近似它(到一个因素的两个)。对于后选择量子查询算法,Mahadev和de Wolf展示了类似的关系,其中有理近似允许具有负系数。使用我们的特性,我们发现一个指数级大分离后选择的经典查询复杂性和后选择的量子查询复杂性,通过证明一个下界的程度上的有理逼近(非负系数)的多数函数。这个下限可以推广到任意对称函数,并允许我们找到一个无界分离非确定性量子和后选择的经典查询复杂性。所有下限都延续到通信复杂性设置中。我们表明,零错误的变体后选择查询算法是等效的非确定性的经典查询算法,这反过来又是由非负多项式的特点,并为某些问题需要指数更多的查询输入比他们的有界错误的同行。最后,我们描述了一个后选择查询算法的近似多数函数,和一个有效的查询算法的近似计数。
2018-05-14 cs.CC quant-ph
Quantum Implementation of Non-Positive-Operator-Valued Measurements in General Probabilistic Theories by Post-Selected POVMs
本文提出在限制目标态定义域的条件下,利用POVM测量与后选择在量子理论中构造性实现一般概率理论中的N-POVM测量,并证明后选择POVM可视为受限域上的N-POVM,从而建立N-POVM与后选择之间的新联系。
2025-02-06 quant-ph
Post-selected enhancement of phase sensitivity in a two-path interferometer
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University(广岛大学先进理工学研究科)
本文通过后选择方法将Fisher信息集中于低概率输出端口,利用圆偏振转移相位灵敏度,在双路径干涉仪中实现了相当于四光子NOON态的相位梯度,超越了标准量子极限。
2026-09-23 physics.optics quant-ph
Post-selected von Neumann Measurement with Superpositions of Orbital-Angular-Momentum Pointer States
研究在冯·诺依曼测量中利用OAM指针,通过选择反常弱值与耦合强度,使高斯态在后选择后转变为非高斯态,从而优化量子态性能。
2025-02-15 quant-ph
Pre- and Post-selection paradoxes and contextuality in quantum mechanics
许多看似矛盾的效应是已知的预测结果的中间测量的前和后选定的量子系统。尽管表面上看起来,这些效应并不证明非语境隐变量理论的不可能性,因为用测量干扰来解释是可能的。尽管如此,我们表明,对于每一个矛盾的影响,其中所有的前和后选择的概率是0或1和前和后选择的状态是非正交的,有一个相关的上下文证明。这个证明是通过考虑悖论效应中涉及的所有测量--预选择、后选择和替代的可能中间测量--作为单个时间的替代的可能测量来获得的。
2005-07-06 quant-ph
Microscopic exceptional points in the post-selected open Jaynes--Cummings model
Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo(伊达尔戈都会理工大学)
通过Moore-Penrose归一化su(2)表示推导后选择无跳变有效哈密顿量,揭示开放Jaynes-Cummings模型中的微观异常点及其与标准唯象模型的差异。
2026-06-16 quant-ph
How One Shutter Can Close N Slits
结果表明,量子快门,预先和后选择特别是量子态,可以同时关闭任意数量的狭缝,防止在任意状态的单个光子的通过。一组K个预选和后选快门可以关闭狭缝,防止K个或更少的光子通过。这一结果表明,预先和之后选择的量子系统的惊人特性甚至比之前预期的更强大。
2002-06-12 quant-ph
Device-independent secret key rates via a post-selected Bell inequality
在设备无关量子密钥分发(DIQKD)中,安全性不是基于对设备和量子信号的任何固有性质的假设,而是基于对贝尔不等式的违反。我们引入了一个DIQKD方案,其中最佳的贝尔不等式是从执行的测量数据,而不是事先固定一个特定的贝尔不等式。我们的方法可以以一般方式使用,用于任何数量的测量设置和任何数量的结果。我们提供了一个可实现的DIQKD协议,并执行有限大小的安全密钥分析集体攻击。我们比较了我们的方法与文献中的相关程序,并分析了我们的协议的鲁棒性。我们还研究了我们的方法在几个贝尔的情况下,以及随机测量设置的性能。
2021-11-08 quant-ph
Nonclassical oscillations in pre- and post-selected quantum walks
量子游动是经典随机游动的对应物。它们传播得更快,可以在信息处理任务中加以利用,并为许多量子系统构成了通用的模拟平台。然而,它们的一些特性可以用经典光来模拟。这就产生了一个问题:模型的哪些方面是真正非经典的?我们通过进行基于前选择和后选择悖论的光子实验来解决这个问题。这个悖论意味着,如果有人可以选择问,粒子在偶数时间步是在位置x = 0,还是在奇数时间步在位置x = d(d > 1),答案都是肯定的,不管问什么问题。因此,粒子似乎经历长距离振荡,尽管模型允许一次跳跃一个位置。我们把这个悖论转化为一个贝尔式不等式,并通过实验证实了它的违反高达8个标准差。
2020-12-25 quant-ph
Two qubits of a W state violate Bell's inequality beyond Cirel'son's bound
结果表明,从W态制备的三个量子比特中选出的两个量子比特之间的关联比任何量子态中两个量子比特之间的关联更违反Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式.这种超出Cirel'son界限的违反小于从Greenberger-Horne-Zeilinger状态中的三个量子比特中选择的两个量子比特所实现的违反[A。Cabello,Phys. Rev. Lett. 88,060403(2002)]。然而,它的优点是,所有的本地观察者都可以从他们自己的测量中知道他们的量子比特是否属于所选择的对。
2002-12-03 quant-ph
Randomness in post-selected events
贝尔不等式违反可用于证明用于密码应用的私有随机性。在光子钟实验中,产生的大量数据来自无检测事件,并且可能包含很少的随机性。这就提出了一个问题,随机性是否可以只从较小的后选择的子集对应于适当的检测事件,而不是从整个数据集提取。这在原则上是可行的,而不会打开检测漏洞的模拟,只要通过考虑所有信息(包括未检测事件)来评估后选择数据的最小熵。从短字符串中提取随机性的可能性具有实际优势,因为它减少了提取的计算时间。在这里,我们在一个简单的场景中研究上述想法,其中设备和对手根据i.i.d.战略布局我们发现,事实上几乎所有的随机性都存在于至少发生一次检测的结果对中。我们进一步表明,在某些情况下,对数据进行预处理可以捕获基于全局频率的分析只会遗漏的特征,从而导致更多随机性的认证。然后,我们简要地考虑非独立同分布的策略,并提供一个明确的例子,这样的策略是更强大的比任何独立同分布。一个甚至在无限多个测量回合的渐近极限中,这在以前的贝尔不等式中没有报道过。
2016-03-08 quant-ph
Weak Values and Quantum Nonlocality
纠缠和非定域性研究的框架内的前/后选择系综的援助下,弱测量和两个状态矢量形式。除了EPR玻姆实验,我们重温哈代和柴郡猫实验,其前或后选择状态引起好奇的现象。然后,我们转向更奇特的现象,这表明独立的预先选择和后选择的粒子系综之间存在“新兴的相关性”。这可以被看作是对经典“鸽子洞原理”的量子违反。
2015-04-15 quant-ph
Interaction with a pre and post selected environment and recoherence
研究了开放系统$\s$与预先选择和事后选择环境的相互作用。通常,在这种情况下,$\s$不能用密度矩阵来描述,{即使当$\s$不是后选择时,\it}。然而,一个简单的描述,在一个双态(TS)总是可用的。$\s$的两种状态随时间从最初的“纯”TS演变到“混合”TS,再回到最终的“纯”TS。这个通用的过程是由一个修改后的刘维尔方程,这是派生。对于一类仍然可以用普通密度矩阵描述的可观测量,这种演化产生了到最终纯态的重相干。在某些情况下,后选择甚至可以抑制任何退相干。
1995-01-31 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum limits on post-selected, probabilistic quantum metrology
概率计量学试图通过偶尔报告一个很好的估计,其余时间要么猜测要么什么都不做来改善参数估计。在这里,我们表明,概率计量学永远不能提高量子限制估计一个单一的参数,平均和渐近试验次数,如果性能相对于均方估计误差判断。我们扩展的结果表明,对于有限数量的试验,获得更好的估计,使用概率计量的概率,测量的均方误差,与试验次数呈指数下降。严格来说,我们得出的性能界限要求似然函数近似正态,这反过来又取决于特定分布如何快速收敛到正态分布的试验次数。
2014-05-20 quant-ph
Theory of free fermions dynamics under partial post-selected monitoring
本文推导了部分后选择监测下自由费米子动力学的随机薛定谔方程,发现非厄米MiPT普适性对弱随机性稳定,且在有限部分后选择处发生向受监测普适性的突变,为研究任意轨迹子集的相变提供了新途径。
2023-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A visual representation of the properties of pre- and post- selected entangled systems
本文提出一种视觉表示方法,揭示预选后选纠缠系统中不同量子效应的等价性,证明柴郡猫实验与哈代悖论等价,并推广至多体相互作用量子比特系统,为探索纠缠量子现象提供新框架。
2025-01-23 quant-ph
Pre- and post-selected measurements with coupling-strength-dependent modulation
预选择和后选择(PPS)测量,特别是弱PPS测量,是用于放大小物理参数的有用协议。然而,随着待测参数的增加,很难同时保持可达到的最高测量灵敏度和精度。在这里,调制PPS测量方案的基础上耦合强度相关的调制提出了最高的灵敏度和精度保留为任意耦合强度。在指针平衡和指针不平衡的情况下,分别通过比较调制PPS测量方案和标准PPS测量方案来证明这一思想。通过使用Fisher信息度量,我们得到了最佳的前和后选择状态,以及最佳的耦合强度依赖的调制没有任何限制的耦合强度。给出了实现调制PPS测量方案的具体策略,为该方案在精密计量中的实际应用提供了参考。
2018-05-04 physics.optics quant-ph
Post-selected indistinguishable single-photon emission from the Mollow triplet sidebands of a resonantly excited quantum dot
应用高功率连续波共振s壳层激发单个自组装In-GaAs量子点,我们证明了从Mollow三重态边带产生后选择的单个不可分辨光子。基于双迈克耳孙干涉仪的一种复杂的空间滤波技术使我们能够分离光谱上接近的单个Mollow组分,并进行几乎无背景的双光子干涉测量。显示出与250 +/- 30 ps的发射相干性的独立测定的结果的高度一致性,我们的分析揭示了接近理想的能见度对比度高达97%。由于其容易的光谱可调谐性和其独特的优势,级联光子发射之间的个人莫洛边带,他们类似于一个通用的工具,量子信息的应用。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Peculiar Features of Entangled States with Post-Selection
我们考虑纠缠态中的量子系统在非纠缠态中的后选择。这样的系统表现出不寻常的行为,特别是当弱测量在中间时间进行。
2013-01-25 quant-ph
Conditions for Anomalous Weak Value
我们证明了在预选择状态和后选择状态中的任何可观测量的弱值可以表示为在预选择状态中的可观测量的平均值和反常部分的和。我们认为,在一个基本的水平上的反常性质的弱值的出现是由于后选择状态和另一个量子态,这是正交的预选状态之间的干涉。这为量子可观测量的弱值的反常性质提供了充分必要条件。此外,我们还证明了对于两个非对易观测量,它们的反常部分的乘积不可能任意大。
2014-10-20 quant-ph
Violation of space-time Bell-CHSH inequality beyond Tsirelson bound via post selection and quantum cryptography
在这里,我们表明,如果我们将上下文相关的酉演化(可以通过后选择实现)插入到空间(即,正常)Bell-CHSH检验,则有可能最大限度地违反时空Bell-CHSH不等式(即,直到$4$)。然而,这并不与Tsirelson量子束缚($2\sqrt{2}$)矛盾,因为后者是在不考虑上下文相关的幺正演化和/或后选择的情况下导出的。作为一个重要的应用,这导致了一个更有效的量子密钥分发协议。
2017-02-17 quant-ph
Scalable multiphoton quantum metrology with neither pre- nor post-selected measurements
电磁场的量子统计涨落建立了一个极限,称为散粒噪声极限,对经典技术进行光学测量的灵敏度。然而,量子技术不受这种散粒噪声限制的约束。在这方面,使用量子光源产生的每个光子来估计超出散粒噪声限制的小物理参数的可能性构成了量子光学的主要目标之一。在这里,我们实验证明了一个可扩展的协议,量子增强的光学相位估计在广泛的相位范围内,既没有预先也没有后选择的测量。这是通过自发参数下转换源的有效设计结合光子数分辨检测来实现的。双模压缩真空态对损耗的鲁棒性使我们优于基于N00 N态的方案,其中单个光子的损耗足以从量子态中去除所有相位信息。与依赖于N00N态或条件测量的其他方案相比,我们的技术的灵敏度可以通过高阶光子对的产生和检测来提高。我们协议的这一独特功能使其具有可扩展性。我们的工作对于依赖多光子干涉的量子技术,如量子成像,玻色子采样和量子网络非常重要。
2021-06-25 quant-ph
Homodyne monitoring of post-selected decay
我们用零差探测来监测超导量子比特的辐射衰变。根据条件概率的经典理论,如果激发态布居以稍后的投射量子比特测量为条件,则其不同于指数衰减定律。量子轨道理论占一般观测值的期望值,我们使用实验数据来显示零差检测信号是如何取决于衰减量子比特的初始状态和最终投影状态的。我们观察到,特别是,异常弱值发生在连续弱测量某些前和后选定的状态。在零差检测的情况下,密度矩阵以随机方式演化,但它被限制在布洛赫球中的特定表面。我们表明,类似的限制适用于与后选择相关的信息,从而限制了理论的预测。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Weak value beyond conditional expectation value of the pointer readings
有人认为,一个可观察的弱值是一个强大的属性的一个单一的前和后选择的量子系统,而不是一个统计属性。在无穷小时间内,具有给定弱值的系统影响其他系统,就好像它处于本征值等于弱值的本征态。这与仅预先选择并具有数值相等的期望值的系统的作用显著不同。弱值具有超出弱测量过程中指针的条件平均的物理意义。并以光子偏振为例说明了弱值与期望值的差别。此外,系统的弱值预先和后选择的混合状态被认为是。
2016-11-12 quant-ph
Uncertainty Relations in Pre- and Post-Selected Systems
本文推导了前选择与后选择(PPS)系统中不相容可观测量的不确定关系,揭示了其对易可观测量相互干扰等反常特性,并展示了其在状态混合度检测和超时序关联函数等方面的应用。
2024-01-04 quant-ph
Protective Measurements of Two-State Vectors
将最近关于单量子系统量子态可测性的一个结果推广到由两态矢量描述的单个预选择和后选择量子系统的情况。这种测量所需的保护是通过将量子系统耦合到一个预先选择和后选择的受保护设备来实现的,从而产生非厄米有效哈密顿量。
1996-02-12 quant-ph
Nonperturbative theory of weak pre- and post-selected measurements
本文首先简要回顾了强和弱的前后选择(PPS)量子测量,以及弱值的主题,然后介绍了原创性的工作。特别是,我们开发了一个非微扰理论的弱PPS测量的任意系统,任意米,任意初始状态。得到了新的、简单的关于仪表指针变量的平均值和分布的解析公式,该公式在弱值中适用于所有阶次。在混合预选状态的情况下,除了标准弱值之外,还需要相关联的弱值来描述弱PPS测量。在线性区域,该理论提供了广义Aharonov-Albert-Vaidman公式。此外,我们揭示了两个新的制度弱PPS测量:强非线性制度和倒置的区域,其中系统相关的贡献指针偏转随着测量强度的增加而减少。弱PPS测量的最佳条件是在强非线性状态下实现的,其中平均指针偏转的幅度等于或接近最大值。该最大值与测量强度无关,通常为指针不确定度的量级。我们表明,在弱PPS测量的放大是两个定性不同的数量的产品:适当的放大和增强。讨论了自由系统和米哈密顿量的影响。我们还确定最佳米弱测量。对于某一类可测量,得到了精确解。利用这些解进行了数值计算,计算结果与理论相符。此外,该理论被扩展到允许一个完全一般的后选择测量。我们还讨论了任何强度的PPS测量的时间对称性。
2012-10-15 quant-ph
Phonon maser stimulated by spin post-selection
在一个序列的单自旋相互作用纵向与机械振荡器,并使用随机注入的微脉泽模型,我们表明,经过适当的后选择每个自旋,声子激光模拟泊松统计创建了近乎完美的相干性,证明了二阶相干函数,渐近1。系统的非线性增益主要取决于适当的后选择的自旋态以及泵浦。我们的模型和结果表明,相互作用的机制,其次是一个后选择状态或部分痕迹(常见的激光/脉泽理论)的自旋可能会产生相干振动辐射。然而,对于机械损耗高并且不可能降低这些损耗的情况,如果与部分跟踪操作相比,则预示的后选择可以是获得声子激光的唯一资源。这些想法和结果可能有助于进一步的理论和技术发展。
2020-06-15 quant-ph
Quantum phase gate for photonic qubits using only beam splitters and post-selection
我们表明,反射率的三分之一的分束器可以用来实现量子相位门操作,只要输出保存在每一侧的光子数后选择。
2001-11-19 quant-ph
A post-selected quantum model of cosmic acceleration
University of Patras(帕特雷大学)
提出后选择量子机制解释宇宙加速,无需暗能量或修改引力,通过粗粒化产生有效加速,与超新星和宇宙计时器数据拟合良好,并预测与ΛCDM不同的急动度参数。
2026-06-11 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Beyond the Projection Postulate and Back: Quantum Theories with Generalised State-Update Rules
University of York(约克大学)
本文探讨了量子系统中可能的广义状态更新规则,提出了不同于投影公理的替代方案,并分析了其独特性质与操作性差异。
2026-01-05 quant-ph
Maximizing Post-selected Quantum Correlations from Classical Interference in a Multi-core Fiber Beamsplitter
四阶干涉是光子量子技术的信息处理基础。当与后选择结合使用时,它形成了光子控制逻辑门、纠缠测量的基础,并可用于产生量子相关。本文以经典弱相干态为输入,研究了新型多芯光纤$4 \times 4$多端口分束器中的四阶干涉。利用两个相互不相干的弱激光脉冲作为输入,我们观察到了来自不同芯的光子之间的高质量的四阶干涉,以及双光子波包的自干涉。此外,我们还证明了通过控制两个输入弱相干态的强度比,可以使以量子不和谐形式存在的量子关联最大化。这应该允许在未来的电信网络中利用量子相关性。
2021-01-11 physics.optics quant-ph
Post-selected von Neumann measurement with Hermite-Gaussian and Laguerre-Gaussian pointer states
通过冯诺依曼相互作用和后选择,我们不仅可以提取被测系统的可观测量的本征值,而且还可以提取弱值。在该后选择的冯·诺依曼测量中,假设测量装置的初始指针状态是基本高斯波函数。通过考虑后选择的冯诺依曼测量的光学实现,可以使用高阶高斯模式。本文将Hermite-Gaussian(HG)和Laguerre-Gaussian(LG)模作为指针态,并通过假设系统可观测$\hat{A}$具有$\hat{A}^{2}=\hat{I}$和$\hat{A}^{2}=\hat{A}$,计算了后选择von Neumann测量的指针态的平均位移,其中$\hat{I}$代表恒等算符.结果表明,在给定的耦合方向上,HG和LG指针态在提高信噪比(SNR)方面与基高斯模式相比各有优缺点。我们希望我们的弱值的一般处理将有助于理解弱和强测量制度之间的联系,并可能被用来提出新的实验装置与高阶高斯光束,进一步研究弱测量在光学系统中的应用,如光学涡旋。
2015-08-19 math-ph math.MP physics.optics