Electron spin correlations: a geometric representation
在量子形式主义的概率特征的电子自旋相关的分析,澄清上下文和测量依赖的概念的目的。基于概率分布函数及其相应的几何表示,分别导出了单粒子自旋的一对投影和单重态的二分系统的自旋关联的量子公式。这就赋予了自旋相关一个明确的概率意义,并为电子自旋的可能物理图像敞开了大门,正如本文最后所讨论的那样。
2022-07-05 quant-ph
Quantum correlation and classical correlation dynamics in the spin-boson model
研究了自旋玻色子模型中的量子关联和经典关联动力学。对于两种不同形式的谱密度,我们得到的分析结果表明,这两个相关的演化密切依赖于初始状态的形式。在演化结束时,所有最初存储在自旋系统中的相关性都转移到库中。结果表明,对于一个大的初态族,量子关联在演化过程中保持与经典关联相等。此外,在进化过程中,相关性没有增加。
2010-07-05 quant-ph
Spin Squeezing, Negative Correlations, and Concurrence in the Quantum Kicked Top Model
我们研究了量子踢顶模型中的自旋压缩、负关联和并发。我们证明了自旋压缩和负关联对于只有对称Dicke态的自旋系统是等价的。我们数值分析了该模型中的自旋压缩参数和纠缠度,发现最大自旋压缩方向(最小成对关联方向)受量子混沌的强烈影响。对于周期和准周期情况,纠缠(自旋压缩)猝死和突然出生交替发生,而对于混沌情况,只发现纠缠(自旋压缩)猝死。
2010-10-01 quant-ph
Nonlocal Correlation in Heisenberg Spin Models
本文研究了在热平衡条件下,自旋为1/2的两个相互作用粒子间的测量诱导非定域性和几何量子不协调所捕获的非定域关联(超越纠缠)。结果表明,这两种措施是相同的测量的相关性。我们显示的可能性,非本地的自旋之间的相关性没有纠缠,不再存在,只有最大的混合产品基地。我们还观察到,虽然自旋之间的相互作用是负责增强的相关性,这种非经典性降低与外部磁场的干预。
2016-09-28 quant-ph
Entanglement and Measurement-induced quantum correlation in Heisenberg spin models
纠缠之外的关联是量子信息中的一个研究热点。本文利用不同形式的测量诱导非定域性,证明了在外磁场作用下,海森堡$XYZ$自旋模型中存在无纠缠的量子关联.然而,最大纠缠态具有最大关联。
2020-03-23 quant-ph
Correlation Functions and Spin
在考虑自旋自由度的情况下,导出了自由混沌电子注的k电子关联函数。它表明,它可以表示的帮助下的关联函数的所有阶数的极化电子束的k和自旋极化度。关联函数的形式表明,如果电子束不是高度极化的,观察多粒子关联应该是困难的。这一结果也适用于混沌光子束,用偏振度代替自旋偏振度。
2000-06-30 quant-ph
Initial correlation in a system of a spin coupled to a spin bath through an intermediate spin
强系统浴关联是许多凝聚态系统和某些量子光学系统的典型初始条件。在这里,通过一个中间自旋与纺丝浴相互作用的自旋动力学进行了研究。考虑了自旋和中间自旋之间的初始相关性。找到了自旋演化算符的精确解析表达式,并将相关投影超算符技术应用于该模型,导出了二阶无时间卷积主方程。结果表明,无时间卷积的二阶主方程再现了1/γ量级时标的精确动力学,其中γ是中心自旋与中间自旋的耦合.研究发现,在约化系统的动力学过程中,初始体系-浴槽关联具有很强的依赖性,这种依赖性是不可忽略的。
2014-01-29 quant-ph
Quantum and classical correlations in high temperature dynamics of two coupled large spins
我们研究了两个耦合大自旋的动力学关联随时间和自旋量子数的变化。在高温近似下,我们得到了互信息、量子关联和经典关联的解析表达式。后者是通过对两个自旋或一个自旋的自旋相干态进行非正交投影(POVM)测量以及冯·诺依曼的正交投影测量获得的。量子关联的贡献远小于经典关联的贡献,并且在短时间内随着自旋量子数的增加而减小。然而,在等于量子周期的一半的时间内,情况并非如此。
2013-12-22 quant-ph
Detection of Spin Correlations in Optical Lattices by Light Scattering
我们发现,在一个光晶格中的原子的自旋相关可以通过耦合系统的光,并通过测量发射的光子之间的相关性重建。这一原理是在量子计算和光晶格模拟中表征态的方法的基础。作为例子,我们研究了量子磁相位中自旋关联的检测,以及团簇态的表征。
2007-10-05 quant-ph
Spin entanglement loss by local correlation transfer to the momentum
我们表明,两个s=1/2费米子或两个光子之间的自旋-自旋纠缠的减少,由于本地转移的相关性从自旋的动量自由度的两个粒子之一。我们明确地表明,这种现象是如何运作的情况下,两个费米子(光子)通过一个本地均匀的磁场(光学活性介质),失去其与其他粒子的自旋相关。
2006-06-01 quant-ph
One particle self correlations for a separable representation of the singlet spin state beyond standard Quantum Mechanics
在标准量子力学之外的扩展自旋相空间中定义了一种新的纯量子态,它的自旋变量各向同性。它允许以可分离的形式表示纠缠单重态。Alice和Bob测量值之间的统计相关性变成了每个粒子的隐藏自旋值之间的自相关性,以及粒子对上自旋值之间的完美反相关性。爱丽丝通过测量她的粒子来确定在某个方向上的自旋值。另一个方向的自旋是从对伴星的鲍勃测量中推断出来的。由于量子系统的波动行为,贝尔不等式被违反了。与双缝实验完全类似,自旋场分量之间的干涉项出现,决定了量子概率分布的背景特征。
2016-07-05 quant-ph
Classical simulation of two spin-$S$ singlet state correlations involving spin measurements
我们给出了一个经典的协议,以精确地模拟量子关联所隐含的自旋$s$单重态的无限序列的自旋满足$(2s + 1) = 2^{n}$,在最坏的情况下,其中$n$是一个正整数。我们在这里考虑的测量类别仅是那些对应于自旋可观测量的测量。发现所需的通信量为$log_{2}d$,其中$d = 2s + 1$是自旋- $s$希尔伯特空间的维数。
2007-03-30 quant-ph
Information scrambling and redistribution of quantum correlations through dynamical evolution in spin chains
我们研究了局域二分量子关联的传播,以及三方互信息通过自旋链的动力学演化来表征信息置乱。从第一对自旋处于Bell态的初始态开始,我们使用不同的代表性自旋哈密顿量,即自旋守恒的海森堡模型、非守恒但可积的横场XY模型和自旋守恒但不可积的踢哈珀模型,研究量子关联如何传播到系统的其他部分.我们发现,在自旋守恒动力学的情况下,在可积和不可积的情况下,局部相关性传播一致,具有严格的非负三方互信息。相反,在非守恒动力学的情况下,三方互信息是负的,局部对相关性不会传播。
2022-08-21 quant-ph
Quantum correlations in spin models
贝尔非定域性、纠缠和非经典关联是给定态的量子关联的不同方面。有许多方法可以测量非经典相关性。本文利用测量诱导扰动(MID)[Phys. Rev. A,77,022301(2008)]和量子不和谐几何测度(GQD)[Phys. Rev. Lett. 105,190502(2010)]。详细讨论了它们与外加磁场、自旋-自旋耦合和Dzyaloshinski-Moriya(DM)相互作用的关系。比较了Bell非定域性、纠缠度、MID和GQD,说明了它们的不同特点。
2011-06-07 quant-ph
Mediated Entanglement And Correlations In A Star Network Of Interacting Spins
我们分析研究了一个恒星网络的自旋,其中所有的自旋相互作用完全通过海森堡XX耦合的中心自旋相同的强度。我们发现,在零温度下,中心自旋与其他自旋的相关性和纠缠程度取决于自旋的总数。令人惊讶的是,纠缠依赖于这个数字的均匀性或奇异性,即使对于无限的自旋集合,一些相关性也是实质性的。我们展示了如何对称的多方状态的最佳共享和分裂的纠缠可以在这个系统中使用磁场。
2002-08-16 quant-ph
Emergence of spatial spin-wave correlations in a cold atomic gas
在准一维Rb原子样品中光学激发里德伯自旋波。成对自旋波关联是通过空间选择性地将量子态转移到光场和光的光电相关测量来观察的。的相关性被解释在退相的多重激发自旋波的长程里德伯相互作用。
2012-08-23 physics.atom-ph quant-ph
Minimum communication cost of simulating quantum correlations is one cbit for all spin singlet states
由于模拟方案论证中的一个致命错误,本文已被撤回。
2007-06-15 quant-ph
Tripartite thermal correlations in an inhomogeneous spin-star system
利用三重负性研究了三重系统中的热关联,即自旋星系统中三个外层自旋与中心自旋相互作用。我们分析了这种相关性的相互作用的均匀性的依赖性,从中心外自旋相互作用是相同的情况下,然后集中在三个耦合常数是不同的情况下。我们挑出否定性和同时性之间的一些重要区别。
2010-10-05 quant-ph
Uncovering many-body correlations in nanoscale nuclear spin baths by central spin decoherence
多体相关性可以对相互作用系统的性质产生关键的见解;然而,在多粒子物理学中,特别是在纳米尺度系统中,检测它们通常非常具有挑战性。在这里,以磷施主电子自旋在自然丰度29 Si核自旋浴作为我们的模型系统,我们发现在纳米级核自旋浴的多体关联产生可识别的签名在多脉冲动力学解耦控制下的中心自旋的退相干理论和实验。我们发现,当退耦脉冲数为奇数时,中心自旋退相干主要由二阶核自旋关联(成对触发过程)驱动。相反,当脉冲数为偶数时,四阶核自旋关联(对角相互作用重整化成对触发过程)主要负责中心自旋退相干。不同数量级的多体关联可以通过不同动力学解耦控制下的中心自旋退相干来选择性地检测,为探测纳米级核自旋浴中的多体过程提供了一种有用的方法。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cross-correlation spin noise spectroscopy of heterogeneous interacting spin systems
我们开发和应用一种微创的方法来表征物种间的自旋相互作用,通过检测自旋波动单独。我们认为一个异质的两个组件的自旋系综在热平衡,通过二进制交换耦合相互作用,我们确定的内在自旋波动表现出的两个物种之间的互相关。我们的理论预测实验证实使用“双色”光学自旋噪声光谱相互作用的Rb和Cs碱蒸汽的混合物。结果使我们能够探索严格的热力学平衡条件下的自旋交换和总自旋弛豫率。
2014-08-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inter-species spin-noise correlations in hot atomic vapors
本文实验与理论研究了$^{87}$Rb-$^{133}$Cs热原子蒸气中由自旋交换碰撞主导的跨物种自旋噪声关联,利用磁场调控厘清多种关联类型,并观测到超过60%的互相关系数,为量子增强传感设计提供依据。
2023-10-15 physics.atom-ph quant-ph
Inducing spin-dependent tunneling to probe magnetic correlations in optical lattices
提出了一种简单的实验方法,用于探测光晶格中双组分费米气体的反铁磁自旋关联。该方法依赖于自旋选择性拉曼跃迁来将一种自旋种类的原子激发到它们的第一激发振动模式,其中隧穿是大的。然后可以利用这两种自旋物种的隧穿动力学的差异,通过稍后测量双重占据的晶格位置的数量来揭示自旋相关性。我们进行量子蒙特卡罗模拟的自旋系统和解决的光学晶格动力学数值显示如何定时探针可以用来识别反铁磁自旋相关的光晶格。
2012-03-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Strong Quantum Spin Correlations Observed in Atomic Spin Mixing
我们在自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到了由碰撞诱导的自旋混合产生的亚泊松自旋关联。我们测量了低于相应相干自旋态的标准量子极限(SQL)的-7 dB(检测噪声校正为-10 dB)的量子噪声降低。使用荧光成像将自旋波动检测为自旋状态中的原子数差异,所述荧光成像对于100 $μ$ s的探测时间实现每个自旋分量8个原子的检测噪声基底。
2011-09-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
CP symmetry and thermal effects on Dirac bi-spinor spin-parity local correlations
本征量子关联支持的$SU(2)\otimes SU(2)$结构的狄拉克方程用于描述粒子/反粒子状态,光学离子陷阱和双层石墨烯的研究和连接到狄拉克双旋量的本地属性的描述。对于由类狄拉克哈密顿量驱动的量子态,得到了自旋自由度和宇称自由度之间的量子纠缠和几何不协调--有时映射到等价的低能内自由度.这种\textit{spin-parity}量子相关性和双旋量费米子态的相应非局域本征结构可以进行分类,以便将量子可观测量与这些相关性的(非)局域行为联系起来。结果表明,自由粒子混合态不违反Clauser-Horne-Shymony-Holt不等式:这种混合双旋量的关联虽然是量子的,但可以通过适当的局部隐变量模型再现.此外,还计算了与均匀磁场的非最小耦合以及热效应的影响,并对相关量子混合态和热态的量子关联进行了量化,然后用上述关联量化器测量了CP变换对\textit{spin-parity}量子关联的影响,结果表明,尽管几何不协调对CP对称性非常敏感,但量子纠缠在CP变换下是不变的.
2017-12-27 hep-ph quant-ph
Quantum and classical correlations in antiferromagnetic chains and the realization of Werner states with spins
研究了海森堡模型描述的有限反铁磁(AFM)自旋链的基态的两两关联性质。交换耦合限于最近的相邻自旋,并且除了耦合$J_1$可以变化的一对相邻位点之外,交换耦合是恒定的$J_0$。我们确定了丰富的各种可能的行为的不同措施的成对(量子和经典)的相关性和纠缠在GS这样的自旋链。改变单个耦合会影响所有自旋对之间的相关程度,这表明可能通过调节$J_1$来控制这种相关性。我们还证明了一类两个自旋态构成了Werner态(WS)的精确自旋实现。除了基本和理论方面,这打开了具体的替代方案,实验探测凝聚态系统中的非经典相关性,以及通过一个单一的可调交换耦合在AFM链的WS的实验实现。
2011-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing spin entanglement by gate-voltage-controlled interference of current correlation in quantum spin Hall insulators
我们提出了一种纠缠探测器,它由两个量子自旋霍尔绝缘体和一个沉积在边缘通道上的侧门组成。在交流栅压下,纠缠电子对贡献的微分噪声呈现出非平凡的阶跃结构,由此可以很容易地得到自旋纠缠的纠缠度。量子自旋霍尔绝缘体中可能的自旋退相效应也包括在内。
2014-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing $n$-Spin Correlations in Optical Lattices
提出了一种测量光晶格中自旋冷原子基态所决定的任意范围多自旋关联函数的方法。我们表明,观察原子版本的斯托克斯参数,使用聚焦激光和微波脉冲,可以与$n$-自旋散射。我们讨论的可能性检测不仅基态静态自旋相关性,但也与时间相关的自旋波动力学作为一个示范性的例子,使用我们提出的技术。
2007-08-13 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Information-capacity description of spin-chain correlations
在多并行使用的情况下可实现的信息容量被用来表征未调制的自旋链中的量子关联。通过研究量子比特振幅阻尼通道,计算了具有铁磁海森堡相互作用的自旋链的量子容量$Q$、纠缠辅助容量$C_E$和经典容量$C_1$.
2005-02-14 cond-mat.other quant-ph
Entanglement in heterogeneous spin-$(1, \frac 12)$ and homogeneous spin-1 systems
本文研究了两类非均匀自旋-($1,\frac 12$)和均匀自旋-1系统的二体纠缠。利用自旋关联函数,我们得到了这两类量子自旋模型的约化双自旋密度矩阵和负性。我们明确地表明,除了一点和两点关联,三元关联和四元关联($t_{αβ}^δ=\la S_αS_βs_δ\ra$和$q_{αβ}^{δγ}=\la S_αS_βs_δs_γ\ra$,其中$α, β, δ, γ=\pm, z$)在自旋$s>1/2$之间的二体纠缠中起着至关重要的作用。这些关联分别代表自旋$\frac 12$ -四极和四极-四极关联。这些相关性在自旋- $\frac 12$模型中没有出现。我们的结果是普遍的,适用于不同的几个模型的兴趣与更高的反射,平移,自旋翻转和U(1)对称性。研究了许多吸引模型的纠缠。
2012-09-02 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement versus Correlations in Spin Systems
我们考虑$N\gg 1$自旋或量子比特的纯量子态,并通过对另一个单独的自旋进行局域测量来研究两个分离的自旋之间可以是\emph{localized}的平均纠缠。我们表明,所有经典的关联函数提供下界,这个\emph{localizable entanglement},这是从观察到的经典相关性总是可以增加做适当的本地测量的其他量子比特。我们分析了熟悉的自旋系统中的局域纠缠,并说明了伊辛自旋模型的手,在其中我们观察到的量子相变的特征,如发散纠缠长度的结果。
2003-07-01 cond-mat quant-ph
Analytic Relations between Localizable Entanglement and String Correlations in Spin Systems
研究了量子自旋系统中最近定义的局域纠缠与广义关联之间的关系。与目前的观点不同,可局域化纠缠总是由广义弦的平均值给出。使用对称性参数,我们表明,在大多数自旋1/2和自旋1系统的局域纠缠减少到自旋自旋或弦相关,分别。我们证明了一类包含海森堡模型的自旋为1的系统可以作为理想量子信道。这些结论得到的解析形式,并确认了一些结果发现以前的数值理由。
2005-04-11 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Spin-noise correlations and spin-noise exchange driven by low-field spin-exchange collisions
自旋交换碰撞的物理学推动了基础物理学中的几项发现以及医学成像和核磁共振中的众多应用。我们在这里报告的自旋噪声交换,自旋噪声从一个原子物种转移到另一个的实验观察和理论依据。自旋噪声交换的签名是在低磁场下总自旋噪声功率的增加,在1 mG的量级上,其中两种自旋噪声共振重叠。其物理机制是由自旋交换碰撞引起的两粒子自旋噪声关联。
2014-09-28 cond-mat.mes-hall math.PR physics.atom-ph