Wigner Function Reconstruction in Levitated Optomechanics
我们证明了魏格纳函数的重建从边缘分布的一个单一的被困粒子的运动使用零差检测。我们证明了即使在激光连续测量的作用下，悬浮光机系统也有可能产生量子态。我们描述的情况下的粒子被捕获的自由空间聚焦的激光束，明确的情况下，没有一个光学腔的光-机械耦合。我们使用该计划来重建Wigner函数的实验数据与预期的高斯分布的热状态的运动完全一致。这为在悬浮光力学中制备量子态开辟了一条途径。
2017-11-21 physics.optics quant-ph
Wigner function and photon number distribution of a superradiant state in semiconductor laser structures
对于量子态的可视化，基于Wigner函数的方法是非常有效的。零差探测已被广泛地用于获得许多热态、相干态和压缩态光场的密度矩阵、维格纳函数和层析重建。本文利用时域光学零差层析技术对半导体激光器结构中形成的非平衡超辐射相干电子-空穴态的飞秒光场进行了量子态识别和重建。我们观察到严重的偏离泊松统计的光子相干激光状态时，从激光到超辐射的转换发生。重建的维格纳函数显示出大面积的负值，这是非经典性的特征标志，表明所产生的超辐射发射的量子性质。SR态的光子数分布和Wigner函数与位移Fock态非常相似
2019-11-22 quant-ph
Direct measurement of the Wigner function by photon counting
我们报道了表征光模量子态的维格纳函数的直接测量。实验方案的基础上表示的魏格纳函数的期望值的位移光子数宇称算子。这使我们能够逐点扫描相空间，并获得完整的维格纳函数，而无需使用任何数值重建算法。
1999-03-08 quant-ph
Wigner function of pulsed fields by direct detection
本文给出了通过直接测量相干光场位移后的光场的探测光子概率分布而得到的经典脉冲光场的Wigner函数的重建。我们使用具有内部增益的光电探测器，其在非光子分辨区域中操作。测量进行到介观强度（每个脉冲超过30个光子）。该方法可用于描述非经典连续变量状态。
2009-03-13 quant-ph
Reconstruction of non-classical cavity field states with snapshots of their decoherence
微观系统的状态编码了其完整的量子描述，从中推断出所有测量结果的概率。作为一个统计概念，状态不能从单个系统实现中获得。它可以通过对不同的实现进行测量，从副本的集合中重建。重建一组与环境隔离的囚禁粒子的态是研究量子到经典边界的重要步骤。虽然已经实现了捕获原子状态的重建，但用捕获的光子进行类似的实验是具有挑战性的，这需要腔体存储很长时间的光。在这里，我们报告了完整的重建和图形表示的各种辐射状态被困在一个腔中，其中几个光子生存足够长的时间来重复测量。通过原子一个接一个地穿过腔，从场中提取信息。我们展示了一个画廊的图片具有相干态，福克态与一个明确的光子数和薛定谔猫态，这是不同相位的相干态的叠加。这些态可以用它们在光子数基上的密度矩阵或它们的维格纳函数来等价地表示，维格纳函数是场的复振幅分布。准经典相干态具有高斯形的维格纳函数，而Fock和薛定谔猫维格纳函数显示振荡和负性，揭示量子干涉。腔阻尼引起退相干，这很快地洗掉维格纳函数振荡。我们观察到这一过程，并实现电影的退相干重建快照薛定谔猫态在连续的时间。
2008-09-05 quant-ph
Characterizing quantum detectors by Wigner functions
我们提出了一种方法来表征的光电探测器，直接重建的魏格纳函数的探测器的正算子值测量（POVM）的元素。该方法推广了S. Wallentowitz和Vogel [Phys.Rev.A53，4528（1996）]以及Banaszek和Wódkiewicz [Phys.Rev.Lett.1996]。76，4344（1996）]用于通过弱场零差技术表征量子探测器的量子态层析成像。该方案使用位移的热混合物作为探测器的探针，并从其结果统计重构的维格纳函数的光电探测器POVM元素。为了使重建鲁棒性的实验噪声，我们使用的技术，从二次凸优化。
2019-09-23 quant-ph
Generalized reduction formula for Discrete Wigner functions of multiqubit systems
密度矩阵和离散Wigner函数是多量子比特量子态的等价表示。对于密度矩阵，采用部分迹运算得到子系统的量子态，但对于离散的Wigner函数却没有类似的方法。此外，对应于密度矩阵的离散维格纳函数不是唯一的，而是取决于用于其重构的量子网络的选择。本文导出了适用于任意量子网络的一般多比特态的离散Wigner函数的约化公式。这些结果对于纠缠态的分析和分类以及在离散相空间中的退相干研究以及在量子计算中的应用都是有用的
2017-02-28 quant-ph
Quantum phase estimation for nondestructive monitoring and Wigner tomography of bosonic fields
Universidade Federal de São Carlos（圣卡洛斯联邦大学）；Universidade Estadual Paulista (UNESP)（圣保罗州立大学）
该研究将量子相位估计经色散光-物质相互作用改造为玻色场非破坏性监测工具，结合相空间位移实现维格纳断层扫描，在多种量子态重建中获高保真度，适用于超导量子架构的玻色态表征等场景。
2026-08-24 quant-ph
Evading Vacuum Noise: Wigner Projections or Husimi Samples?
确定系统的量子态的精度取决于所执行的测量的类型。零差和外差探测是连续变量量子信息中的两种主要探测方案。前者导致状态的Wigner函数的直接重构，而后者采样其Husimi $Q$ ~函数。实验证明，对于几乎所有的高斯态，外差探测的性能都优于零差探测，其细节取决于压缩强度和热噪声。
2016-04-26 quant-ph
Efficient detection of nonclassicality using moments of the Wigner function
本文提出一种基于计算 Wigner 函数矩的判据，用于高效检测具有负 Wigner 函数的非经典量子态，该方法无需完整态层析或函数重构即可在实验中实现。
2025-03-04 quant-ph
Direct sampling of exponential phase moments of smoothed Wigner functions
我们调查指数相位矩的s-参数化quasidistribution（平滑Wigner函数）。我们表明，这些时刻的函数s的知识提供，连同光子数统计，一个完整的描述的量子态。我们证明了指数相位矩可以直接从平衡零差检测中记录的数据中采样，并且我们给出了采样核的简单表达式。相位矩是通过在极坐标中对径向变量积分而从准分布获得的相位分布的傅立叶系数。我们进行了蒙特卡罗模拟的零差检测，我们证明了直接采样的时刻和随后的重建的相位分布的可行性。
2000-05-29 quant-ph
Negativity volume of the generalized Wigner function as an entanglement witness for hybrid bipartite states
在最近的一篇论文中，Tilma，Everitt { \it et al.}导出了一个广义Wigner函数，它可以描述离散和连续变量状态，即，混合状态。因此，可以预期，应用于混合态的广义维格纳函数的负性可以揭示它们的非经典性，类似于为连续变量状态定义的众所周知的维格纳函数。在这项工作中，我们证明，事实上，广义Wigner函数的混合二分态的负体积可以被用作这种状态的纠缠见证，只要它超过一定的临界值。特别地，我们研究了混合二分量子比特玻色子态，并提供了一个量子比特薛定谔猫态作为例子。由于在相空间中检测混合二分态的广义Wigner函数比相应的密度矩阵的层析重建更简单，因此我们的结果为纠缠态的识别提供了一个方便的工具.
2018-11-16 quant-ph
State reconstruction by on/off measurements
我们展示了一种状态重建技术，它提供了魏格纳函数或场模式的密度矩阵，只需要雪崩光电探测器，没有任何相位或幅度歧视的权力。它代表了一种替代方案，更简单的实现，量子零差层析成像。
2009-07-23 quant-ph
Radial Coarse Graining Restores Vacuum Majorization in Wigner Phase Space
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；ICTP-AP, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 ICTP-AP）
本文通过径向能量壳层粗粒化Wigner函数，纠正了真空majorization猜想，并利用该关系结合部分转置提出无需态重构的双模纠缠判据。
2026-09-22 quant-ph
Quantum state reconstruction in the presence of dissipation
我们提出了一个现实的方案，以确定量子态的单模腔场，即使它已经开始衰减，由于与环境的耦合。虽然耗散破坏了量子相干性，我们表明，在零温度下，足够的信息仍然是初始状态，在一个可观察的数量，允许其维格纳函数的重建。
1999-07-12 quant-ph
The Wigner Function of Ground State and One-Dimensional Numerics
本文对多体系统的基态Wigner函数进行了理论和数值研究。首先，基于系统的能量算符导出了Wigner函数的本征值问题。通过建立本征值问题的解与定态薛定谔方程的解之间的对应关系，证明了通过求解本征值问题求基态的有效性。然后，在一维情况下，设计了一种求解本征值问题的数值方法，可以简单地描述为：i）基于量子流体力学模型[Z. Cai等人，J. Math.Chem.，为了降低问题的维数，ii）设计了一种虚时间传播方法来求解模型，并提出了诸如解重构的数值技术来验证该方法的可行性。数值实验的结果验证了本文方法的有效性，并通过密度泛函理论的例子说明了本文方法在大尺度系统中的潜在应用。
2021-04-12 quant-ph
Generalized Marginals of tie -Wigner Distribution nand Lagrangian Tomography
University of Vienna（维也纳大学）；Faculty of Mathematics (NuHAG)（数学学院（NuHAG））
该研究基于辛群传递作用建立拉格朗日Radon变换的辛形式，将Wigner变换边际扩展至任意拉格朗日子空间，统一处理辛旋转关联的位置与动量测量，解决Pauli重构问题并建立密度算子重构公式。
2026-08-04 math-ph math.FA math.MP
Homodyne measurement of exponential phase moments for quantum-phase reconstruction
我们直接从零差输出中对各种量子态的正则相位的指数矩进行采样。该方法使我们能够在实验上研究相位特性，而不需要通过重建密度矩阵或Wigner函数并从它们计算相位统计来绕道而行。特别是，结合测量的光子数方差的测量，我们验证基本的数量相位不确定性。
1998-02-09 quant-ph
Recovering coherence from decoherence: a method of quantum state reconstruction
我们提出了一个重建有耗腔场量子态的可行方案。量子相干性通常被耗散破坏，但我们表明，在零温度下，我们能够检索到足够的信息的初始状态，使可能恢复其维格纳函数以及其他准概率。我们提供了一个薛定谔猫态重建的数值模拟。
1999-08-11 quant-ph
Direct measurement of the biphoton Wigner function through two-photon interference
Hong-Ou-Mandel（HOM）实验是量子光学的基准，证明了光子的量子性质。为了更深入地研究一个系统的量子态，例如由光子组成的系统，需要直接测量或重建相空间中的维格纳函数或其它准概率分布。在本文中，我们表明，一个简单的修改，在著名的HOM实验提供了直接测量的维格纳函数。我们将我们的结果应用到一个广泛使用的量子光学系统，由参量下转换过程中产生的双光子。在这种方法中，维格纳函数的负值是两个光子之间非高斯纠缠的充分条件。在一般情况下，维格纳函数提供了所有所需的信息来推断纠缠使用众所周知的必要和充分的标准。我们分析了我们的结果，使用两个例子，从最近的实验参数下转换过程。目前的工作提供了一个新的视野的HOM实验，进一步发展其可能性，以实现基本的测试量子力学，涉及退相干和纠缠使用简单的光学设置。
2013-09-26 quant-ph
Spin flip of multiqubit states in discrete phase space
时间反转和自旋翻转是离散的对称操作，对量子信息和量子计算具有重要意义。自旋翻转是在可分性、量子纠缠和构造泛非门的背景下产生的。研究了用离散维格纳函数表示的多量子比特系统的量子态与自旋翻转系统的量子态之间的关系。这两个被证明是相关的，通过阿达玛矩阵，是独立的选择的量子网络用于层析重建的。这些结果将是感兴趣的情况下，涉及直接层析重建的实验数据和纠缠相关的属性纯粹的离散维格纳函数的分析。
2016-04-01 quant-ph
The Phase Space Formulation of Time-Symmetric Quantum Mechanics, I: the Wigner Formalism
时间对称的量子力学可以用通常的Weyl-Wigner-Moyal形式主义（WWM）来描述，通过使用Wigner分布的性质，以及它的推广，交叉Wigner分布。后者的使用清楚地表明了在预选择状态和后选择状态之间的强烈振荡干扰。这种方法使我们能够给出明确的公式的状态重建问题，从而推广已知的结果的情况下，任意可观。在即将发表的论文中，我们将这些结果扩展到其他量化方案。
2015-10-09 math-ph math.MP quant-ph
Weak vs. approximate values in quantum state determination
我们推广了量子可观测量的弱值的概念，使其涵盖任意的实正算子测度。我们表明，该定义是操作意义上的，它可以在连续测量的量子理论内理解。然后，我们提出了一个详细的分析，最近的实验Lundeen等人。关于重建的状态的光子使用弱测量。我们比较他们的方法与重建方法通过信息完整的相空间测量，并表明它缺乏相空间方法的通用性。特别是，一个完全未知的状态永远不能使用弱测量的方法重建。
2011-08-18 quant-ph
Wigner Function Tomography via Optical Parametric Amplification
针对平衡零拍探测型Wigner函数层析的缺陷，提出基于光学参量放大加直接探测的新方法，可抗探测损耗、适配多模宽带态，实验验证了单模压缩真空态重建效果，为光量子信息处理提供有力工具。
2023-07-06 quant-ph
Reconstruction of photon number conditioned states using phase randomized homodyne measurements
我们在实验上证明了不使用光子数鉴别探测器的光子数条件态的重建。我们仅用相位随机零差测量，重建了最多三个光子的压缩真空态。这些状态的重建维格纳函数显示出明显的负性区域，表明重建状态的非经典性质。所提出的技术允许完整的表征的作用的一个有条件的测量状态的合奏，并可能证明有用的光子计数仍然证明在技术上具有挑战性的系统。
2021-07-27 quant-ph
Direct probing of the Wigner function by time-multiplexed detection of photon statistics
我们研究了利用光子数分辨的时分复用探测器（TMD）进行容损量子态表征的能力。我们采用的想法，通过光子奇偶测量和位移操作，取代传统的零差层析成像探测的维格纳函数逐点在相空间。我们的重点在于重建的Wigner函数的非高斯福克态的高度负值的计划，是基于一个现实的实验装置。为了建立状态表征的损耗容限的概念，我们展示了如何从其他实验缺陷的影响，即位移分束器的非统一透射率和非理想模式重叠的损耗可以解耦。我们与实验可访问的参数，需要一个优化的状态重建的有效的。通过蒙特卡罗模拟测试了我们方法的可行性，该模拟提供了由于有限数据集而导致的统计误差的界限。我们的研究结果清楚地表明，高损耗可以接受一个定义的参数范围内，而且，（与零差检测）模式失配的结果在一个独特的签名，这可以通过分析位移福克态的光子数振荡进行评估。
2009-06-16 quant-ph
Autonomous generation of all Wigner functions and marginal probability densities of Landau levels
在形变量子化的自治框架下，实现了朗道能级维格纳函数的产生及其对称性和通有性质的确定。给出了对角Wigner函数在空间反演、时间反演和宇称变换下的变换性质，并建立了它们在四参数辛变换子群下的不变性.一个生成函数的所有维格纳函数的开发，这已被确定为相空间相干态的朗道能级。利用生成函数的积分形式，给出了二维相空间平面上的边际概率密度的显式表达式。给出了么正相似和规范变换的相空间实现以及对维格纳函数理论的一般意义。
2003-08-06 cond-mat math-ph math.MP
Radon transform and pattern functions in quantum tomography
本文以规范形式引入了Wigner准概率的二维Radon变换，并讨论了在其反演中起作用的函数。本文研究了这种Radon变换关于位移和压缩态的变换性质，并指出后者等价于Radon变换的变量的一个辛变换，其逆矩阵等价于Wigner准概率中变量的变换。讨论了由Radon变换重构密度算符和直接重构密度算符的Fock态矩阵元及其法序矩。据发现，对于有限阶矩的角度上的集成可以减少到一个有限的总和在一个离散的角度。由正常阶矩重构Fock态矩阵元，得到了一种新的模式函数表示，即在偶数或奇数Hermite多项式上的收敛级数，它适合于实际计算。从这个新的表示的角度来看，被认为是一阶导数的产品的规范化和nonnormalizable本征函数的数字运营商的模式功能的结构。
1997-06-12 quant-ph
Quantitative tomography for continuous variable quantum systems
我们提出了一个连续变量的层析成像方案，重建Husimi Q-函数（维格纳函数）的拉格朗日插值，使用测量的Q-函数（维格纳函数）在帕多瓦点，最佳采样点的二维重建。与在规则网格上使用等距点相比，我们的方法大大减少了所需的测量次数，尽管可以重新分析这些实验。重建算法产生的重建函数与指数下降的误差和准线性运行时间的帕多瓦点的数量。此外，利用Q函数的插值多项式，我们提出了一种技术，直接估计的密度矩阵元素的连续变量状态，只有线性传播的输入测量误差。此外，我们推导出一个状态无关的分析界上的错误，这样我们的估计的密度矩阵是伴随着其不确定性的措施。
2017-06-23 quant-ph
Classical and Quantum Mechanical State Reconstruction
我们回顾了经典和量子物理中的状态重建问题，这在教科书中很少被考虑。我们回顾了一种在相空间中检索经典状态的方法，类似于在医学成像中使用的计算机辅助断层扫描。我们解释了这种方法如何可以接管到量子力学，在那里它导致描述的量子态的维格纳函数，虽然可能采取的负值，发挥作用的概率密度在相空间中的经典物理。我们解释了另一种基于互无偏基概念的量子态重构方法，并指出了这两种方法之间的关系。两者都是连续的，无限维的希尔伯特空间。然后，我们研究了有限维的情况下，并显示如何第二种方法，基于相互无偏的基础上，可以用于状态重建。
2011-12-14 quant-ph
Conditional large Fock state preparation and field state reconstruction in Cavity QED
我们提出了一个在腔QED中通过实现高选择性的原子与光场相互作用产生大Fock态的方案。它是基于三能级原子受经典光场和量子化光场模的喇曼激发。选择性出现时，一个调谐到共振一个特定的过渡内选定的原子场子空间，而其他过渡保持分散，作为一个结果的依赖于场的电子能量转移。我们表明，这种方案也可以用于重建，在一个新的和有效的方式，腔场态的维格纳函数。
2001-02-14 quant-ph
Quantum state reconstruction of the single-photon Fock state
利用相位随机化脉冲光学零差层析方法重建了单光子光脉冲的量子态。单光子Fock态|1>是使用对在参数下转换过程中产生的光子对的条件测量来制备的。得到了相位平均电场幅值的概率分布，具有强非高斯形状，总探测效率为（55 ± 1）%。从这个分布重建的角度平均维格纳函数显示出强烈的下降，达到经典的不可能的负值周围的相空间的起源。
2001-06-15 quant-ph
Synthesis and tomographic characterization of the displaced Fock state of light
通过叠加脉冲光单光子Fock态，合成了电磁场的位移Fock态|1>在高反射分束器上具有相干态，并通过量子零差层析成像完全表征。重建揭示了位移Fock态的高度非经典性质，如维格纳函数的负性和光子数振荡。这是第一次在高度非经典的光学状态下进行完整的层析重建。
2002-02-27 quant-ph
Optical homodyne tomography with polynomial series expansion
我们提出并证明了一种基于逆Radon变换的光学零差层析成像方法。与通常的滤波反投影算法不同，该方法采用适当的多项式级数展开Wigner函数和边缘分布，并离散化傅立叶空间。我们表明，这种技术解决了大多数技术困难，遇到的核反卷积为基础的方法和重建整体更好，更平滑的维格纳函数。我们还给出了这两种方法的重建误差的估计，并显示了噪声处理性能和统计误差的弹性的改善。
2011-11-11 quant-ph
Pulsed Quantum-State Reconstruction of Dark Systems
我们提出了一种新的策略来重建暗系统的量子态，不能直接测量或控制的自由度。我们的方案依赖于量子控制的两个层次的探针，施加一个国家依赖的潜力上的黑暗系统。使用一系列的控制脉冲施加到探头使得有可能定制的信息可以获得，例如，允许我们重建的密度算子的暗自旋以及维格纳特征函数的谐振子。由于所施加的脉冲序列的对称性，该方案对探头上的慢噪声具有鲁棒性。原理验证实验在固态自旋和捕获离子中是容易可行的。
2019-03-24 quant-ph
Experimental determination of a nonclassical Glauber-Sudarshan P function
如果一个量子态的Glauber-Sudarshan P函数不能被解释为概率密度，那么它就是非经典的。这个量通常是非常奇异的，因此它的重建是一项艰巨的任务。在这里，我们提出了一个表现良好的P函数的实验测定显示负的单光子添加的热态。这是对非古典主义最初定义的直接形象化。该方法可以是有用的条件下，许多其他签名的非经典性不会持久。
2008-08-28 quant-ph
Tomographic reconstruction of the single-photon Fock state by high-frequency homodyne detection
利用自发参量下转换过程中发射的双光子态，通过条件制备的方法，得到了单光子Fock态。最近开发的高频零差层析成像技术已被用来完全表征福克状态的脉冲到脉冲的检测器的差异光电流的分析装置。对产生态的密度矩阵元素进行了反演，最终探测效率约为57%。的相位平均层析重建的维格纳函数之间进行了比较，从测得的密度矩阵元素和直接阿贝尔变换的零差数据。我们的系统能够在脉冲激光器的全重复频率（82 MHz）下工作，这大大简化了检测方案，允许产生和分析更多的“奇异”量子态。
2004-06-14 quant-ph
The Reconstruction Problem and Weak Quantum Values
量子力学弱值是通过对后态和预选态的交叉Wigner变换W（x，p）测量的干涉效应，导致相空间上的复杂准分布ρ_{x，p}（x，p）。我们证明了ρ_{π，π}（z）和两个函数之一的知识明确地决定了另一个，从而推广了Lundeen及其合作者最近的一个重建结果.
2012-02-05 math-ph math.MP quant-ph
Fundamental limits on determination of photon number statistics from measurements with multiplexed on/off detectors
Palacký University（帕拉茨基大学）
本文研究了利用多路开/关探测器测量确定光子数统计的基本限制，通过线性规划确定光子数概率的上下界，并讨论了不同输入状态下的实验结果及Wigner函数等关联性质。
2026-03-02 quant-ph
Reconstruction of tunnel exit time and exit momentum in strong field ionization, based on phase space methods
我们分析隧道电离的一个单一的原子的维格纳函数的基础上，激发改进的经典电子轨迹的经典相空间：这些开始与出口动量的基础上的量子动量函数和对应的非常好，随后的量子演化。我们推导出一个近似的解析公式来重建隧道出口时间和出口动量的电子动量数据，可以测量，例如，与一个通常的飞行时间电子探测器。
2019-04-10 physics.atom-ph quant-ph
Visualizing the emission of a single photon with frequency and time resolved spectroscopy
在量子物理学的黎明，维格纳和Weisskopf获得了一个完整的分析描述（一个\textit{photon portrait}）的单光子发射的两个能级系统，使用频率模式的基础（Weisskopf和维格纳，“Zeitschrift für Physik”，63，1930）。直接实验重建这幅肖像需要精确测量时间分辨荧光光谱，对非共振频率和描述光子产生的超快动力学具有高灵敏度。在这项工作中，我们展示了这样的实验技术在超导波导量子电动力学（wQED）平台，使用单个transmon量子比特和两个耦合transmon量子比特作为量子发射器。在这两种情况下，光子肖像同意定量与输入输出理论的预测和定性与维格纳-Weisskopf理论。我们相信，我们的技术不仅允许有趣的可视化的基本原理，但可以作为一种工具，例如，实现多维光谱波导量子电动力学。
2021-06-09 quant-ph
Maximum-likelihood reconstruction of CP maps
我们提出了一种方法，用于确定完全正（CP）映射描述的物理设备的基础上随机准备的输入状态，随机测量的输出，和极大似然原则。在数值实现中，完全正性的约束可以通过利用从Hilbert空间$\cal H$到$\cal K$的线性变换与${\cal K}\otimes {\cal H}$中的线性算子之间的同构来施加。通过重建与量子比特通信信道相关的CP映射的实例，证明了该方法的有效性。
2000-09-26 quant-ph
Cavity Field Reconstruction at Finite Temperature
我们提出了一个重建有限温度下有耗腔场的量子态的方案。量子相干性通常被破坏与环境的相互作用，但我们表明，它是可能的，以恢复完整的信息的初始状态（与环境的相互作用之前），使得有可能重建任何$s$参数化的准概率分布，特别是维格纳函数。
2000-02-25 math.AP math.FA quant-ph
Representations of two-qubit and ququart states via discrete Wigner functions
通过将Schwinger酉算子与特殊酉群$\mathrm{SU(N)}$的生成元联系起来的一个良好的映射方案，有可能建立一个以离散$\mathrm{SU(N)}$ Wigner函数为合法副产品的有限维离散相空间的自洽理论框架.在本文中，我们应用这些结果的目的是提出一个详细的研究离散的$\mathrm{SU(2)} \otimes \mathrm{SU(2)}$和$\mathrm{SU(4)}$维格纳函数，在直接连接的实验涉及，除其他事项外，层析重建的密度矩阵有关的两个量子比特和quantum状态。接下来，我们建立了一个正式的对应关系的描述，使我们能够可视化的量子相关效应，这些国家在有限维离散相空间。此外，我们进行了理论研究的两个量子比特的X-态，它结合离散的Wigner函数和它们各自的边缘分布，以获得一个新的函数负责定性描述量子相关效应。最后，我们还讨论了离散的Husimi和Glauber-Sudarshan分布函数的可能扩展，以及未来在自旋链上的应用。
2019-08-17 math-ph math.MP quant-ph
Vacuum Measurements and Quantum State Reconstruction of Phonons
一个量子态完全由它的密度矩阵或等价地由它在相空间中的准概率来表征。确定量子态的准概率是近年来量子技术发展中的一个重要工具。基于我们的高效真空测量方案，我们测量了\Yb离子{ \it resonantly}与其内能态相互作用的振动运动的准概率$Q$函数.这种相互作用模型被称为Jaynes-Cummings模型，它是量子电动力学的基本模型之一。我们利用真空测量的能力来研究Jaynes-Cummings动力学，其中已知初始相干态的高斯峰围绕相空间的原点分叉和旋转。它们在相空间的另一侧的所谓复兴时间合并。测量的$Q$ -函数与理论预测一致。此外，我们通过对$Q$ -函数进行去卷积来重建Wigner函数，并在一半的恢复时间处观察到Wigner函数中的量子干涉，其中振动态变得几乎与内能态解纠缠，并形成两个复合态的叠加。该方案可以应用于其他物理装置，包括腔或电路QED和光机系统。
2016-11-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Symmetry breaking and Wigner molecules in few-electron quantum dots
我们讨论了二维量子点中由于强电子间排斥作用引起的对称性破缺，这种排斥作用相对于与束缚势有关的零点动能而言。这种对称性破缺导致点中电子的晶体排列的出现。所谓的维格纳分子已经在无场条件下形成。本文还讨论了在强磁场作用下，旋转的Wigner分子在圆点中的出现，以及它们与魔角动量和量子霍尔效应分数填充的关系。最近对椭圆形量子点中两个电子的精确对角化和近似广义Heitler-London处理的计算表明，电子可以局域化并形成屏蔽电子间排斥的分子二聚体.计算的单重态-三重态分裂（J）作为磁场（B）的函数与共隧穿测量结果一致;其行为反映了大磁场（B）下二聚体的有效解离。知道了点的形状和J（B），就可以确定纠缠的两种度量（纠缠度和不可分辨费米子的冯诺伊曼熵），它们的行为也与二聚体的解离有关。在B=0时的理论值与实验估计一致。
2006-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Direct Probing of Quantum Phase Space by Photon Counting
我们提出了一个非常简单的实验装置来测量，通过光子计数，表征两个单模光束的维格纳函数的重叠。我们表明，该方案可以应用于直接确定相空间准概率分布的单模场和在一定的限制下，可以测量的Wigner函数，而不使用层析重建算法。分析了非单位光电探测器效率的不利影响。
1996-12-10 atom-ph physics.atom-ph quant-ph
Experimental Tomographic State Reconstruction of Itinerant Microwave Photons
研究超导腔中微波光子局域化的广泛实验对我们理解辐射的量子特性做出了重要贡献。然而，到目前为止，人们对微波光子的研究却少得多。在这里，我们提出的测量中，我们重建的Wigner函数的巡回单光子Fock状态和它们的叠加与真空使用线性放大器和正交幅度检测器。我们已经开发出有效的方法来分离所检测到的单光子信号从放大器添加的噪声通过分析测量的振幅分布的矩高达4阶。这项工作预计将使在线性量子光学的背景下传播微波的研究。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Adaptive Reconstruction of Bosonic Quantum States
Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院量子光学与量子信息研究所）；Institute for Experimental Physics, University of Innsbruck（因斯布鲁克大学实验物理研究所）；Atominstitut, TU Wien（维也纳技术大学原子研究所）；PSI Center for Photon Science（保罗·谢勒研究所光子科学中心）；Qruise GmbH（Qruise有限公司）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “G. Galilei”, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学物理与天文系（G.伽利略））；INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分所）；University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）
该研究针对玻色量子态表征难题，提出结合物理信息模型与贝叶斯推断等的自适应重构技术，经实验验证可高效稳健估计猫态保真度，适用于玻色量子态自主优化。
2026-08-04 cs.LG quant-ph
