Coherence as a resource for $N$-box and quantum pigeonhole paradoxes
INL – International Iberian Nanotechnology Laboratory(国际伊比利亚纳米技术实验室);Institute of Theoretical Physics, Ulm University(乌尔姆大学理论物理研究所);Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST)(集成量子科学与技术中心);Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学物理研究所)
研究涉及混合预选择和后选择状态的非逻辑PPS场景,以N盒和量子鸽巢悖论为例,通过证明悖论与单个特定算符的弱值异常及相干性的关联来分析,阐明非经典性概念作用及与经典解释的偏差。
2026-07-28 quant-ph
The shadow interpretation versus quantum paradoxes
本文探讨了否定“空的路径没有采取”,EPNT,前提伯恩斯坦,格林伯格,霍恩,和蔡林格(BGHZ)在他们的论文标题为,贝尔定理没有不等式的后果。[ ]对EPNT的否定导致了“影子流”的概念。“流本质上是费曼路径积分中路径的粒子实现,导致量子力学标准公理的简单而一致的扩展。该结构提供了单粒子和多粒子干涉悖论的优雅解决方案。此外,将本文的论点与BGHZ的论点结合起来,表明量子基础只有两种选择:与目前的解释非常相似的解释或那些在一定距离内具有瞬时超距作用的解释。
2009-06-26 quant-ph
Multi-level quantum emitter in an optical waveguide: paradoxes and resolutions
研究多级量子发射体与光学波导的相互作用,揭示光子流方向矛盾现象及量子系统反射透射特性。
2026-01-14 physics.optics quant-ph
Consistent Resolution of Some Relativistic Quantum Paradoxes
量子理论的相对论版本(一致或退相干)历史方法是在Hartle早期工作的基础上发展起来的,并用于讨论球形波包坍缩悖论、玻姆的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森公式和哈代悖论的相对论形式。有人认为,波函数坍缩是不需要引入相对论性量子力学的概率,在任何情况下都不应该被认为是一个物理过程。随机时间依赖性的替代方法可以用来构建比崩溃模型更少误导的测量过程的物理图像。特别是,我们可以采用一种粗粒度但完全量子力学的描述,其中粒子沿着轨道运动,在洛伦兹变换下的行为与经典相对论物理学中的行为相同,并且探测器由沿着这种轨道到达它们的粒子触发。在类空分离区域之间纠缠的态也是合理的量子描述,并且可以用这里提出的形式一致地处理。这些悖论的出现是因为使用了一些推理模式,这些模式虽然对经典物理学是正确的,但与量子理论的数学结构不一致,并通过使用适当的量子分析来解决(或驯服)。特别是,没有必要援引神秘的远距离超光速影响,也没有任何证据,因此至少从这个来源来看,相对论和量子力学之间没有不相容之处。
2002-07-02 gr-qc hep-th quant-ph
Practical No-Signalling proof Randomness Amplification using Hardy paradoxes and its experimental implementation
设备无关(DI)安全是量子密码的最佳形式,提供基于自然法则的信息理论安全。在其最高形式中,安全性是有保证的,只受到相对论的非超光速信号规则的限制。随机性放大的任务,从弱随机种子开始生成安全的完全均匀的比特,是密码学和基础的兴趣,对于生成密码学安全的随机数以及将深度连接到自由意志的存在是重要的。到目前为止,用于这一基本任务的DI无信号证明协议依赖于称为伪心灵感应游戏的非定域性的深奥证明,复杂的多方设置或高维量子系统,并且仍然无法实现实验实现。在本文中,我们构建了第一个实际相关的无信令证明DI协议的随机性放大的基础上,最简单的贝尔非局域性的证明,并说明他们在量子光学设置使用偏振光子的实验实现。从技术上讲,我们将这个问题与哈代悖论的广阔领域联系起来,如果没有哈代悖论,就不可能在最简单的贝尔非局域性场景中实现任意弱源的放大,该场景由两个二进制输入之间的两个选择组成。此外,我们确定了著名的Kochen-Specker定理的证明和哈代悖论,使我们能够构建哈代悖论与非零概率采取任何值在$(0,1]$之间的深刻联系。我们的方法使我们能够在实验的公平采样假设下,从最初的私人随机源$0.1$远离均匀的实验数据收集的$20$小时中实现高达$25$位的随机性。
2020-09-23 quant-ph
Path probabilities for consecutive measurements, and certain "quantum paradoxes"
我们考虑一个有限维量子系统,在已知的初态和终态之间进行跃迁。在此期间{ \it可以}进行的几次精确测量的结果定义了虚拟路径,每个路径都被赋予了概率幅度。如果测量是{ \it actually made},则现在可以被称为“真实”的路径还获取与频率相关的概率,在一系列相同的试验中,路径被认为是以该概率行进的。在同一系统上进行的不同的测量可以产生不同的或不相容的统计集合,其相互冲突的属性可能出现“自相矛盾”,尽管决不应该出现。我们详细描述的合奏,从中间测量相互通勤,或非通勤,运营商,在真正的路径产生。以同样的方式,我们分析了哈代和“三箱”悖论,光子的过去在干涉仪,“量子柴郡猫”实验,一个密切相关的主题“无相互作用测量”。结果表明,在所有这些情况下,不准确的“弱测量”不会产生真实路径,并且只产生关于虚拟路径概率幅的有限信息
2018-06-19 quant-ph
How quantum paradoxes originate from the non-classical statistics of physical properties related to each other by half-periodic transformations
量子悖论表明,对于不能联合测量的物理性质,量子统计可以超过正联合概率的极限。因此,不可能通过将联合实在分配给它们的可观测值来描述量子系统的不同物理性质之间的关系。相反,最近通过弱测量获得的实验结果表明,非经典相关可以用复值准概率表示,其中复概率的相位表示非对易性质之间的变换作用(H。F. Hofmann,New J.Phys.13,103009(2011))。在这些关系中,每当所涉及的物理性质通过半周期变换相互关联时,必然会出现负概率,因为这种变换的特征在于Pi在其复概率中的作用相。因此,可以将实在论假设的失败追溯到统计学和动力学之间的基本和普遍有效的关系,这种关系将半周期变换与负概率联系起来。
2015-05-29 quant-ph
Contextuality, Pigeonholes, Cheshire Cats, Mean Kings, and Weak Values
Kochen-Specker(KS)定理,前后选择(PPS)悖论,和异常弱值之间的结构连接进行了详细的探讨。所有的PPS悖论,如3盒悖论、量子柴郡猫和量子鸽子洞原理,都构建了一种特殊类型的本体模型,为系统的每个可观测值(独立于上下文)分配一个特征值,使得这些分配与PPS一致。它表明,这样的本体模型必须明确上下文的KS定理的意义上,否则意味着要么限制自由随机选择或明确的追溯行为。我们称这种模型为PPS-上下文。每个悖论的结构总是这样的,有相互交换的观察违反产品规则或求和规则,当本体模型扩展到包括在实验过程中没有测量的观察特定的上下文。这些悖论是反事实的,因为它们不是直接观察到的,也因为在实际实验中投影测量总是遵守乘积和规则。它表明,通过采用一种替代的本体模型,其中所有的隐变量是弱值(这并不总是特征值,但服从求和规则的定义),相同的上下文,提出了原来的悖论也必须包含异常弱值的可观测量。这些异常的弱值不是反事实的,因为它们可以通过对相同的预选择状态和后选择状态的系综进行弱测量来探测,从而可以通过实验观察到KS上下文的局部签名。一个系统的所有可观测值的弱值原则上可以在实验过程中测量,使得该模型成为描述PPS上下文本体论的现实元素的有希望的候选者。'
2015-09-14 quant-ph
Quantum Paradoxes and the Quantum-Classical Transition under Unitary Measurement Dynamics with Random Hamiltonians
University of Wisconsin-Milwaukee(密尔沃基威斯康星大学)
该研究通过随机哈密顿量下的单位元动力学框架,揭示了测量、状态缩减和量子-经典过渡的产生机制,无需非单位元塌缩或额外公理。
2026-01-25 quant-ph
Revisiting Hardy's Paradox: Counterfactual Statements, Real Measurements, Entanglement and Weak Values
对纠缠系统的经典-实在论分析导致了回溯悖论,这种悖论通常以反事实为理由而被驳回。相反,我们主张,这样的悖论指向量子力学固有的更深层次的逻辑结构,它自然地用弱值的语言描述,并且可以通过弱测量在实验上获得。以Hardy \cite{hardy}的一个Gedanken实验为例,我们证明了:a)关于电子和正电子位置的一对经典矛盾的断言,与b)它们位置的弱测量结果之间,实际上存在着精确的数值重合。这些结果的内在一致性是由于量子力学“解决”这个悖论的新方法:首先,允许电子和正电子如何在同一位置有两种不同的表现:作为单个粒子或作为一对粒子;其次,允许这些性质取任何一个符号。特别是,我们讨论了{ \em负}数的电子-正电子对的实验意义。
2001-04-11 quant-ph
Weak measurements measure probability amplitudes (and very little else)
传统的量子力学用虚拟(费曼)路径来描述预选和后选系统,通过这些路径可以到达最终状态。在没有概率的情况下,弱测量(WM)确定所涉及的路径的概率幅度。弱值(VW)可以用这些振幅或它们的线性组合来识别。这使我们能够解释大众汽车的“不寻常”属性,并避免经常与WM相关的“悖论”。
2016-01-27 quant-ph
Quantum reality with negative-mass particles
讨论了阿哈罗诺夫、伯格曼和勒博维茨对量子力学时间对称公式的物理解释。最直接的,但有点天真的解释使用时间对称公式来分配特征值的不可测量的观测系统,这导致逻辑悖论,没有明确的物理图像。一个自上而下的本体模型,将弱值的观测物理真实的时间之间的前和后选择(PPS),避免了这些悖论。量子系统的一般非定域的秩-1投影描述了它的基本本体论元素,而对应于单个定域对象的最高秩投影描述了一个涌现粒子模型,其中不寻常的粒子的质量和能量可能是负的或虚的。这种追溯因果的自上而下的模型导致了一种直观的基于粒子的本体论图景,其中弱测量直接探测这些奇异粒子的属性,无论它们是否被实际测量,它们都存在
2022-01-24 quant-ph
Experimental joint weak measurement on a photon pair as a probe of Hardy's Paradox
有人提出,对后选择系统进行联合弱测量的能力将使我们能够研究量子悖论。这些测量可以调查那些导致矛盾结果的粒子的历史。在这里,我们通过实验对联合(即非局部)可观测量进行弱测量。在一个Hardy的Partial的实现中,我们弱测量两个光子的位置,这是Partial背后相互矛盾的陈述的主题。值得注意的是,由此产生的弱概率验证了所有这些陈述,但同时也解决了Parabel问题。
2008-10-23 quant-ph
Extracting joint weak values with local, single-particle measurements
弱测量是一种新的技术,它允许人们描述后选择量子系统的演化。它似乎有助于解决各种棘手的量子悖论,特别是当用于研究粒子对的性质时。不幸的是,这样的非局部或联合观测值在实践中往往难以弱测量(例如,在光学中-这种技术的共同测试基础-需要强光子-光子相互作用)。在这里,我们得出一个一般的,实验上可行的,方法提取这些值之间的相关性单粒子观测。
2003-10-17 quant-ph
What is a quantum-mechanical 'weak value' the value of?
在所研究的量子力学(QM)系统上,通过弱测量+后选择过程可以得到一个观测量的所谓“弱值”。应用于数运算符,它已被调用在重温一些QM悖论(例如,三箱悖论(Three Box Paradox)和哈代悖论(Hardy's Paradox)。这要求弱值被解释为所考虑系统的真实属性,与算子平均值和特征值等实体相提并论。我质疑这样的解释;它没有量子力学基本公理的支持,它在具体情况下导致了不合理的结果。
2013-05-21 quant-ph
Limits of Absoluteness of Observed Events in Timelike Scenarios: A No-Go Theorem
Indian Institute of Technology Dharwad(达尔瓦德印度理工学院);S. N. Bose National Center for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);Newcastle University(纽卡斯尔大学);University of Bristol(布里斯托大学)
本文基于量子理论与观察事件绝对性之间的矛盾,提出因果友善悖论,并展示量子力学违反因果不等式,从而质疑绝对事件绝对性等假设。
2026-03-30 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
Probabilistic quantum phase-space simulation of Bell violations and their dynamical evolution
利用概率相空间方法,即正P-表示,数值模拟了贝尔不等式破坏的量子模拟。在这种方法中,量子观测量的矩被评估为具有正常本征值范围之外的值的变量的矩。因此,这与量子弱测量和弱值有相似之处。尽管如此,这种表象与量子力学是完全等价的。对一些违反贝尔不等式的态进行了抽样,证明了这些量子佯谬可以用概率方法处理。我们处理量子动力学通过模拟的时间演化的贝尔态通过参数下转换形成,并讨论多模推广。
2014-07-09 quant-ph
Wigner's Friend Paradox Revisited
Eawag Dübendorf(杜本多夫联邦水生科学与技术研究所);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本文提出修正的哥本哈根诠释,结合普适量子态、含波函数坍缩的测量过程及系统状态与观察者认知的区分,解决维格纳的朋友悖论,其概率差异可用于证伪相关分析或修正。
2026-08-05 quant-ph
On the role of complex phases in the quantum statistics of weak measurements
在量子态制备和后选择之间进行的弱测量导致自伴算子的复值,对应于特定本征态上的投影的复条件概率。在本文中,它表明,这些弱条件概率的复相位描述的系统的动力响应幺正变换。因此,量子力学将不同状态的统计重叠与这些状态之间变换的动力学结构统一起来。具体地说,可以直接用最大化初始状态和最终状态的重叠的酉变换的动作来识别弱条件概率的相位。这个作用提供了一个量化的度量,可以衡量量子关联在多大程度上偏离经典物理或隐变量理论所期望的物理性质之间的确定性关系。从量子信息的角度来看,弱条件概率的相位代表了三个量子态之间的逻辑张力,这是量子悖论的核心。
2011-09-13 quant-ph
Random-matrix reduction in projective quantum mechanics
University of Wisconsin-Milwaukee(威斯康星大学密尔沃基分校)
基于一个动力学猜想,建立测量、经典性和量子悖论的状态空间几何框架,其中随机矩阵动力学产生玻恩规则和经典行为。
2026-06-18 quant-ph
Experimental simultaneous read out of the real and imaginary parts of the weak value
弱值是弱测量的平均结果,已被证明对探测量子和经典系统是有用的。例子包括小信号的放大,研究量子悖论,并阐明基本的量子现象,如几何相位。弱值的一个关键特征是它可以是复杂的,与标准期望值相反。然而,通常在给定的实验设置中仅确定弱值的实部或虚部。在某种意义上,弱测量可以用来同时测量非对易观测量。这一原理被用于量子波函数的直接测量。然而,波函数的实部和虚部,由弱值给出,在不同的设置或单独的系统集合中确定,使程序的直接性受到质疑。为了解决这些问题,我们介绍和实验证明了一个通用的方法,同时读出两个组件的弱值在一个单一的实验装置。特别是,我们直接测量的偏振态的光子系综使用弱测量。使用我们的方法,每个光子对弱值平均值的实部和虚部都有贡献。在基本水平上,这表明全复弱值是每个测量光子的特征。
2019-06-05 quant-ph
Joint weak value for all order coupling using continuous variable and qubit probe
量子力学中的弱测量概念在实现明显违反直觉的量子效应方面获得了重大而广泛的兴趣。近年来,一些理论和实验工作已被报道,以证明联合弱值的两个可观的耦合强度被限制到二阶。在本文中,我们扩展了这样的配方,提供了一个完整的治疗联合弱测量场景的所有阶耦合的观察满足$A^2=\mathbb{I}$和$A^2=A$,这使我们能够揭示一些迄今未开发的功能。通过考虑探针状态是离散的,以及连续变量,我们演示了如何联合弱值可以推断出任何给定的耦合强度。一个特别有趣的结果,我们指出,即使初始指针状态是不相关的,单指针位移可以提供有关联合弱值的信息,如果考虑至少三阶的耦合。作为该方案的一个应用,我们通过考虑连续和离散的米波态,给出了著名的Hardy佯谬的全阶耦合处理,并展示了在弱耦合极限下,负联合弱概率是如何出现在量子佯谬中的。
2017-08-24 quant-ph
What Quantum Measurements Measure
第二个测量问题的解决方案,确定什么以前的微观属性可以推断出测量结果(“指针位置”),制定了投影和广义(POVM)测量,使用一致的历史。结果支持了这样一种观点,即适当设计和校准的设备揭示了它被设计用来测量的属性。应用包括爱因斯坦的半球和惠勒的延迟选择悖论,以及一种分析弱测量而不求助于弱值的方法。量子测量在Bell和Mermin使用的原始意义上是无语境的:如果是$[A,B]=[A,C]=0,\, [B,C]\neq 0$,则$A$测量的结果不取决于它是用$B$还是用$C$测量的。玻姆的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森模型的应用表明,对量子测量的错误理解是这个悖论的根源。
2017-09-13 quant-ph
Enhanced quantum parameter estimation based on the Hardy paradox
The University of Hong Kong(香港大学);Hiroshima University(广岛大学)
本文基于Hardy悖论提出一种增强型量子参数估计方法,通过后选择和异常弱值提升相位估计灵敏度,但其效率受弱值与期望值关系的影响。
2026-10-14 quant-ph
Speakable and Unspeakable, Past and Future
本章是根据2002年3月在科学与终极实在会议上为纪念约翰·阿奇博尔德·惠勒而作的一次演讲改编的。在这篇文章中,我讨论了一些与量子力学系统的历史可以说什么和不能说什么有关的问题。在很大程度上依赖于弱测量形式主义的Aharonov和同事,我认为,有很多要了解的系统的基础上,其准备和随后的后选择。这是从一些过去,现在和未来的实验,从我们的实验室,从量子“悖论”的测试到非定域性的研究,以非确定性的实现逻辑操作的量子信息的例子说明。弱测量和广义概率论之间的联系进行了讨论,随着这些“概率”的一些违反直觉的特点。“结论大部分留给读者。
2003-01-31 quant-ph
Extraction of Product and Higher Moment Weak Values: Applications in Quantum State Reconstruction and Entanglement Detection
本研究提出利用成对正交后选择和任意指针态提取可观测量的高阶矩弱值及二分系统乘积弱值,并将其应用于量子态重构与纠缠检测,同时给出了有限维系统的可分性判据。
2022-05-05 quant-ph
Nonlocal Measurements via Quantum Erasure
非定域观测量在量子理论中扮演着重要的角色,从贝尔不等式和各种后选择悖论到量子纠错码。这些观测量的瞬时测量是一个困难的问题,特别是当测量是投影。用于对投影测量进行建模的标准冯·诺依曼哈密顿量不能直接在非局部场景中实现,并且在某些情况下可能违反因果关系。我们提出了一个方案,有效地产生非本地观测量的冯诺依曼哈密顿量,而不需要沟通和适应。该协议可用于执行弱和强(投影)测量,以及任何中间强度的测量。它也可以用于非局部测量以外的实际情况。我们展示了如何使用该协议来探测一个版本的哈代悖论与弱和强的测量。这些测量的结果提供了一个非直观的图片的预先和后选择的系统。我们的结果揭示了量子测量,不确定性,非定域性,因果关系和决定论之间的相互作用。
2016-02-18 quant-ph
Observation of a quantum Cheshire Cat in a matter wave interferometer experiment
从一开始,量子理论就揭示了一些不同寻常的和违反直觉的现象,如波粒二象性、薛定谔猫和量子非定域性。在量子测量的研究中,人们发现一个涉及量子系综的前后选择与弱相互作用相结合的过程会产生意想不到的结果。这种方案,通常被称为“弱测量”,不仅可以用作放大技术和最小干扰测量,而且还可以用于探索量子悖论。最近,量子柴郡猫引起了人们的注意:量子系统可以表现得好像粒子和它的属性(例如它的偏振)在空间上是分离的。到目前为止,大多数研究弱测量的实验都是用光子装置进行的。为了揭示量子柴郡猫的特性,使用非零质量粒子是最有吸引力的,因为没有经典描述是可能的。在这里,我们报告一个实验,使用中子干涉仪创建和观察一个纯粹的量子力学柴郡猫。实验结果表明,该系统的行为,如果中子通过一个光束路径,而他们的自旋沿其他旅行。
2013-12-13 quant-ph
Wave-Particle Duality and the Coherent Quantum Domain Picture
本文提出用类似于磁畴的物理图象来解决量子力学中的波粒二象性佯谬。在这幅图中,量子粒子代表量子波的相干区域,具有特征总能量、动量和自旋。这种状态的动力学由通常的线性量子波动方程描述。但是相干性是由非线性自相互作用项维持的,该自相互作用项仅在从一个量子态到另一个量子态的跃迁期间是明显的。这类似于铁磁材料中畴的自组织性质,其中单个畴可以表现为稳定的宏观颗粒,但是不同畴配置之间的快速转变也是可能的。对于量子情形,这意味着“波函数的坍缩“是一个在时空中连续发生的真实动力学物理过程。这幅图也可能解决与量子测量和纠缠态有关的明显悖论。
2006-03-08 quant-ph
Frequency super-resolution with quantum environment engineering in a weakly coupled nuclear-spin system
School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院)
在弱耦合核自旋系统中,利用量子环境工程实现频率超分辨,通过分解热态谱为多个工程伪纯态峰,达到0.005Γ的高分辨率。
2025-05-07 quant-ph
Quantum state tomography on closed timelike curves using weak measurements
本文提出结合量子态层析与弱测量的方法,为闭合类时曲线上的违反时序系统赋予操作性态,验证了 D-CTC 预测并恢复 P-CTC 上的唯一态。
2025-02-06 quant-ph
Partial-coherence weak measurement of polarization qubits with a temporal pointer: theory and experiment
Département de physique et d’astronomie, Université de Moncton(蒙克顿大学物理与天文系);Department of Astronomy & Physics, Saint Mary’s University(圣玛丽大学天文与物理系)
本文提出基于时间指针的偏振量子比特部分相干弱测量理论,推导后选择时间位移闭式表达式,实验验证其在部分相干脉冲系统中可定量实现,为弱值表征提供了新方法。
2026-10-14 physics.optics quant-ph
Enhancing interferometry using weak value amplification with real weak values
提出一种将弱值放大与传统干涉测量结合的超灵敏协议,利用实弱值放大相对延迟,以双缝干涉实验实现数阿秒精度,信噪比提升一至两个数量级,并证明窄带光可达量子极限。
2025-02-19 quant-ph
High-resolution spectroscopy of single nuclear spins via sequential weak measurements
近年来,量子传感器已经实现了对少量或单个核自旋的磁矩的探测和对它们的磁共振信号的测量。然而,光谱分辨率,核磁共振的一个关键特征,已被限制在几kHz的传感器在室温下的松弛。来自单个核自旋的NMR信号的光谱分辨率可以通过例如,使用量子存储器,但以牺牲灵敏度为代价。另一方面,经典信号可以通过使用连续测量技术以出色的光谱分辨率进行测量,而不会影响灵敏度。要将这些技术应用于单自旋NMR,关键是要克服量子测量固有的反作用的影响。在这里,我们报告一个单一的$^{13}$ C核自旋的连续弱测量。重复弱测量的反作用导致自旋经历从相干捕获到相干振荡的量子动力学相变。在室温下的单自旋NMR的光谱分辨率为3.8 Hz。这些结果使测量相关计划的检测非常弱耦合的单自旋的使用。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Detecting Hidden Nonlinear High Frequency Modes Beyond Fundamental Minimal Temporal Resolution Using Weak Measurements
Institute of Physics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理研究所)
研究量子力学非线性模型在高频模式下能否避强测量检测,通过定义时间不可区分性假设和构建非线性玩具模型,证明桌面弱后选择测量可检测非线性行为并限制高频模式。
2026-07-24 hep-th quant-ph
Phonon-number resolution of voltage-biased mechanical oscillators with weakly-anharmonic superconducting circuits
观察宏观物体中的量子现象,以及潜在地发现量子力学应用的基本极限,一直是现代实验物理学的中心课题。由超导电路控制的高相干和重型微机械振荡器是一个很有前途的系统。在这里,我们特别关注运动到弱非谐电路的静电耦合,即transmon量子比特。在兆赫机械振荡器耦合到一个千兆赫transmon的情况下,我们解释了在桥接大机电频率差距的困难。为了解决这个问题,我们探讨的要求,以达到声子数分辨率的兆赫transmon和机械振荡器的谐振耦合。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing weak force induced parity violation by high resolution mid-infrared molecular spectroscopy
迄今为止,还没有实验达到观察手性分子中弱核力诱导的宇称破坏(PV)能量差所需的灵敏度水平。在本文中,我们提出的方法,采用在物理激光器(LPL),测量对映体的振动光谱的频率差。我们回顾了LPL开发的不同光谱方法,这些方法可实现最高分辨率,以及20年的CO2激光稳定工作,从而实现如此精确的测量。在第一次尝试使用亚多普勒饱和吸收光谱在细胞中观察PV振动频率偏移后,我们目前的目标是基于超声光束上的无多普勒双光子Ramsey干涉术的实验。我们报告了我们的最新进展,对观察PV与手性有机金属配合物含有一个重的卤素原子。
2013-09-22 physics.atom-ph quant-ph
High-sensitivity and high-resolution collaborative determination of birefringence coefficient using weak measurement
Taiyuan University of Technology(太原理工大学);Key Laboratory of Advanced Transducers and Intelligent Control System, Ministry of Education, Taiyuan University of Technology(先进换能器与智能控制系统教育部重点实验室,太原理工大学);College of Physics and Optoelectronics, Taiyuan University of Technology(太原理工大学物理与光电学院);Shanxi Key Laboratory of Precision Measurement Physics, Taiyuan University of Technology(太原理工大学山西省精密测量物理重点实验室)
提出基于弱测量的双折射系数测定系统,通过可调带宽光源实现动量指针与强度指针的协同测量,解决了灵敏度与分辨率的权衡问题,实现了高精度、高灵敏度及强鲁棒性的纳米薄膜双折射检测。
2026-06-25 physics.optics quant-ph
Ultrasensitive refractive index sensor with rotatory biased weak measurement
提出了一种改进的弱测量方案--旋转偏置弱测量,以显著提高全反射结构折射率传感器的灵敏度和分辨率。该方法在后选择过程中引入一个附加相位,并在光谱分布中产生一个消光点。有偏的后选择使得耦合强度减小,从而提高了相位灵敏度和折射率灵敏度。在旋光偏置弱测量中,我们实现了比标准弱测量中的1644 nm/RIU更高的13605 nm/RIU的折射率灵敏度。分析了不同灵敏度传感器的性能,发现传感器的最佳折射率分辨率随灵敏度的增加而增加。在这项工作中,我们证明了$4\times10^{-7}$ RIU的全反射结构的最佳折射率分辨率。兔抗小鼠IgG和小鼠IgG结合实验表明,该系统对IgG的浓度在较宽的范围内有较高的响应,检测限为15 ng/mL。本文的工作对其他弱测量光学传感器的优化设计具有一定的参考价值。
2022-04-22 physics.optics quant-ph
Weak Electric-Field Detection with Sub-1 Hz Resolution at Radio Frequencies Using A Rydberg Atom-Based Mixer
里德伯原子由于其在500 MHz-1 THz的频率范围内的强偶极矩而被用于测量射频(RF)电场(E)。为此,使用Autler-Townes(AT)机制内的电磁感应透明(EIT),使得检测到的E场与AT分裂成比例。然而,对于弱电场,AT峰分离变得不可分辨,从而限制了最小可检测电场。在这里,我们证明了使用的里德伯原子作为RF混频器弱电场检测远低于AT制度的频率歧视优于1 Hz的分辨率。两个E-场入射到充满铯原子的蒸气室上。其中一个电场位于19.626000 GHz,驱动34 D_(5/2)-> 5 P_(3/2)Rydberg跃迁,并作为本振(LO);另一个信号电场位于19.626090 GHz。在LO存在的情况下,里德伯原子自然地将Sig场下变频为90 kHz中频(IF)信号。该IF信号表现为通过里德伯蒸汽的探测激光强度的振荡,并且很容易用光电二极管和锁定放大器检测到。在这里使用的配置中,电场强度下降到?检测到46 mV/m +/-2 mV/m。此外,可以区分0.1Hz远并且强度等于Sig的相邻场,而不会有任何泄漏到锁定信号中。对于1 Hz以外且比Sig高+60 dB的信号,进入锁定信号的泄漏可以保持在-3 dB以下。
2019-03-22 physics.atom-ph quant-ph
Phase amplification in optical interferometry with weak measurement
提高干涉测量的相位分辨率对于各种物理量的高精度测量至关重要。系统相位误差在大多数实际光学干涉仪中占主导地位。在这里,我们提出并实验证明了一个弱测量方案,大大抑制相位不确定性的直接放大的相移在光学干涉测量。给定初始的超小相移之间的正交偏振态,我们观察到的相位放大效应的一个因素为388。我们的弱测量方案提供了一种实用的方法,以显着提高干涉相位分辨率,这是有利于精密测量应用。
2018-03-21 physics.optics quant-ph
Forward-backward stochastic simulations: Q-based model for measurement and Bell-nonlocality consistent with weak local realistic premises
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学)
本文提出基于Q的正反向随机模拟模型,通过放大作用解释测量和非局域性,与弱局部现实前提一致。
2025-12-31 gr-qc math-ph math.MP