Entanglement of Fermi gases in a harmonic trap
研究了阱中费米气体中两个费米子在有相互作用和无相互作用两种情况下的两体纠缠。我们展示了纠缠如何依赖于两个费米子的位置和粒子的总数。处于陷阱边缘的费米子比处于中心的费米子有更长的纠缠距离(超过它,纠缠消失)。我们导出了BCS基态两纠缠费米子平均重叠度的一个下限,它为$\sqrt{Q/2M}$,它是库珀对数$Q$和占据能级总数$M$的函数.
2005-10-27 quant-ph
Detection of vacuum entanglement in a linear ion trap
提出并研究了一种探测囚禁离子链中基态纠缠的方法,实现了量子场论中探测真空纠缠的方案。我们表明,通过发送耦合内部和运动自由度的激光脉冲,可以将单个离子或离子组之间的纠缠交换到两个离子的内部能级。这允许纠缠两个离子,而实际上不做门。该效应的原理证明可以用两个捕获的离子实现,并且用当前技术是可行的。
2005-02-15 quant-ph
Deterministic spin-photon entanglement from a trapped ion in a fiber Fabry-Perot cavity
高效网络节点的开发是实现量子网络的关键要素,量子网络有望实现分布式量子计算或可证明安全通信等强大功能。我们报告的量子网络节点的实现使用内基于光纤的法布里-珀罗腔的捕获离子。我们表明,在$ 91.2(2) $ \,\%的高保真度之间的被困Yb-离子和光子发射到谐振腔模式的确定性纠缠的产生。对于$ 2.5 \cdot 10^{-3}$的Single Shot,我们实现了产生和检测纠缠的成功概率,导致62,Hz的纠缠速率。
2020-05-18 quant-ph
Sudden death and long-lived entanglement of two three-level trapped ions
利用密度算符部分转置的负本征值研究了两个三能级囚禁离子与激光场相互作用系统中量子纠缠的动力学性质。与通常认为由于环境的原因可以观察到纠缠的破坏相反,我们发现斯塔克位移也可以在最初以可分离态或混合态制备的量子比特之间产生纠缠的突然死亡和长寿命纠缠。
2009-01-06 quant-ph
Towards electron-electron entanglement in Penning traps
光子以外的孤立基本粒子的纠缠还没有实现。我们展示了如何构建块演示与一个被困的电子可能会被用来制作一个模型系统和方法纠缠两个电子。然后考虑应用,包括两个量子位门和更精确的量子精密测量协议。
2010-02-05 quant-ph
Modeling and control of entanglement dynamics in laser cooling of trapped atoms
讨论了电磁感应透明(EIT)激光冷却中囚禁原子内外自由度纠缠的动力学行为。结果表明,在充分的数值模拟的基础量子主方程中观察到的复杂的纠缠动力学的基本特征可以理解的两态模型的基础上的朗道-齐纳分裂的原子激光场哈密顿量。将该模型推广到一个有效的非厄米哈密顿量,该哈密顿量描述了由自发发射过程引起的纠缠衰变。我们还讨论了控制纠缠的方案,并证明了通过快速关闭驱动场,可以在被囚禁的原子上留下永久纠缠的印记。最后,我们指出了EIT冷却和基于速度选择相干布居囚禁的冷却方案中产生的纠缠之间的根本区别。
2011-08-01 quant-ph
Entanglement dynamics of a strongly driven trapped atom
研究了被囚禁原子在两束激光驱动下的电磁诱导透明过程中,原子内部电子和外部振动自由度之间的纠缠。结果表明,复杂的纠缠动力学的基本特征可以追溯到朗道-齐纳分裂(避免交叉)的原子-激光场哈密顿量的频谱。我们进一步构造了一个有效的哈密顿量来描述自发发射过程引起的耗散下的纠缠行为。所提出的方法是适用于广泛的情况下,通过适当的激光场的电子和平移自由度的被困原子之间的纠缠控制。
2011-01-05 quant-ph
Decoherence and robustness of parity-dependent entanglement in the dynamics of a trapped ion
研究了囚禁离子的二维振动与两个基态超精细能级之间的纠缠,在一定条件下,这种纠缠依赖于初始振动量子的宇称。我们研究了这种量子相干性效应的鲁棒性与存在的非耗散源的退相干,和一个不完美的初始状态的准备。
2001-10-10 quant-ph
Sudden death and long-living of entanglement in an ion-trap laser
利用约化密度线性熵研究了含时三能级囚禁离子与激光场相互作用系统中量子纠缠的动力学性质。允许的离子的质心运动的瞬时位置是明确的时间依赖性,它表明,无论是突然死亡的纠缠或生存的量子纠缠可以得到一个特定的选择的初始状态参数。讨论了多量子过程对应的演化图像的差异。
2006-10-22 quant-ph
Generation of spin-motion entanglement in a trapped ion using long-wavelength radiation
当驱动内部跃迁时,向捕获的离子施加磁场梯度允许长波长微波辐射对离子的运动产生机械力。我们使用单个捕获的\Yb{171} ~离子证明了这种耦合,并使用它来产生自旋和运动态之间的纠缠,这是使用这种场梯度来实现多量子比特操作的重要一步。
2014-11-13 quant-ph
Entanglement sudden birth of two trapped ions interacting with a time-dependent laser field
我们探索和发展的两个多层次的离子的数学。特别地,我们描述了两个三能级囚禁离子在一维谐振势中的量子纠缠的一些新特征,使得离子的质心运动的瞬时位置是明确的时间依赖性。通过求解系统的精确动力学,我们展示了如何生存的量子纠缠是由一个特定的选择的初始状态设置。
2009-01-11 quant-ph
Dynamics of entanglement between two trapped atoms
研究了两个连续变量量子系统之间的纠缠动力学。该模型系统由两个原子在一个谐波势阱中通过简化的s波散射相互作用组成。我们表明,动态产生的纠缠以阶梯状的方式变化。此外,我们引入本地运营商,使我们能够违反贝尔CHSH不等式适应连续变量的情况下。关联呈现出非经典行为,几乎达到了量子力学的最大值。这是有趣的,因为这种相互作用所准备的状态与任何类似EPR的状态都非常不同。
2002-06-25 quant-ph
Long- and short-range interaction footprints in entanglement entropies of two-particle Wigner molecules in 2D quantum traps
研究了二维简谐各向异性势阱中两粒子基态的占据和熵纠缠度量。我们实现了一种方法来研究大的相互作用强度限制不同的短期和长期的相互作用势,允许获得确切的纠缠谱和几个熵。我们发现,对于长程相互作用,冯诺依曼,最小熵和家庭的雷尼熵保持有限的各向异性陷阱和发散的各向同性陷阱。在短程相互作用的情况下,由于动量不确定性的发散,对于任何各向异性参数,纠缠度量发散,因为对于短程相互作用,相对位置宽度为零。我们还表明,当约化密度矩阵有有限支撑的Rényi熵提出了一个非解析行为。
2017-03-09 quant-ph
Generation of long-living entanglement using cold trapped ions with pair cat states
在量子信息处理依赖于冷囚禁离子的情况下,分析了离子与场与猫对态相互作用中的纠缠熵。我们调查了一个长寿纠缠允许的瞬时位置的离子的质心运动是明确的时间依赖性。得到了系统算子的解析解。我们发现,不同的非经典效应出现在动力学的粒子数反转,取决于振动运动的初始状态。我们详细研究了纠缠度,并证明了如何输入对猫态启动长寿纠缠。这种长寿命纠缠随着数差$q$的增加而减弱。由于纠缠度量的性质,我们用另一种纠缠度量(高阶线性熵)来检验结果。
2006-03-27 quant-ph
An efficient scheme for the deterministic maximal entanglement of N trapped ions
提出了一种制备N个二能级囚禁离子最大纠缠态的方法。该方法是确定性的,并且与阱中的离子数量无关。它涉及到一个受控的非同时作用于所有的离子通过分散的相互作用。我们探讨了我们的高精度频率标准的计划的潜在应用。
1998-11-10 quant-ph
Entanglement trapping in a non-stationary structured reservoir
研究了一个二能级原子与一个由具有频率间隙的库结构函数定义的模式库的相互作用。利用赝模技术,我们导出了在弱耦合区形成的俘获态的主要特征。利用不同的纠缠度量,我们表明,强关联和纠缠原子和模式之间的存在时,该状态的形成。此外,一个意想不到的功能,为水库被发现。在长时间限制和弱耦合下,储层谱在时间上不是恒定的。
2012-07-31 quant-ph
Entanglement dynamics through electromagnetic interactions in single-electron traps
Instituto de Física Teórica, UAM-CSIC(理论物理研究所,UAM-CSIC);Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, University of Groningen(范斯温德伦粒子物理与引力研究所,格罗宁根大学);Departamento de Física Teórica and CIAFF, Universidad Autónoma de Madrid(理论物理系及CIAFF,马德里自治大学)
研究单电子陷阱中两电子通过电磁力相互作用的纠缠动力学,利用协方差矩阵形式计算对数负性度量纠缠,分析热单模和双模压缩态两种初始配置及不同参数下纠缠的时间演化,确定实验可及参数范围。
2026-07-23 quant-ph
Optimal quantum control of multi-mode couplings between trapped ion qubits for scalable entanglement
我们展示了高保真纠缠量子门内的五个被困离子量子比特链最佳成形耦合到多个集体运动模式的光场。我们利用分段的光脉冲分别寻址量子比特,以可编程的方式构造多体纠缠态。这种方法实现了高保真度和快速量子门,其可以缩放到更大的量子位寄存器以用于量子计算和模拟。
2014-01-08 quant-ph
Robustness of spatial Penning trap modes against environment-assisted entanglement
本文用正部分转置(PPT)判据研究了环境存在时潘宁阱中带电粒子空间模的可分性。假设一个弱的马尔可夫环境,线性Lindblad算子描述,我们的研究结果强烈表明,轴向和回旋自由度的环境耦合不会导致纠缠在实验现实的温度。因此,我们认为,除了不可避免的退相干,这样的环境的存在不会改变最近提出的量子信息协议在潘宁陷阱,这是基于粒子的自旋与空间模式的组合的有效性。
2011-01-19 quant-ph
Deterministic entanglement of two trapped ions
我们制备了两个囚禁离子的类钟单重态和三重态纠缠态的内态。与所有其他使用大质量粒子或光子的纠缠态的实验相反,我们以确定性的方式进行,按需产生纠缠态而不进行选择。纠缠态的确定性产生是大规模量子计算的重要前提。
1998-06-03 quant-ph
Entanglement of Trapped-Ion Clock States
一个莫默-索伦森纠缠门实现了对捕获的$^{111}$镉$^+$离子使用磁场不敏感的“时钟”状态和实现提供降低灵敏度的光学相位漂移。该门用于产生完整的四个纠缠态,这是重建和评估与量子态层析。平均达到0.79的目标状态保真度,由可用的激光功率和技术噪声的限制。纠缠态的层析重建展示了两个离子量子比特的通用量子控制,通过多路复用可以为捕获离子量子计算提供可扩展的架构。
2005-08-16 quant-ph
Observing the decay of orbital angular momentum entanglement, through experimentally simulated turbulence
研究了其中一个光子在Kolmogorov湍流中传播时,轨道角动量(OAM)纠缠二体光子态的演化,并以纠缠度作为纠缠度的度量.进行量子态层析成像以针对一系列闪烁强度重建两个量子位密度矩阵。我们的结果给出了第一个直接的实验确认现有的理论,由于大气湍流的纠缠衰变。我们还展示了模式散射如何随着闪烁的增加而增加,并且我们讨论了由于大气湍流而导致的纠缠耗散对自由空间量子通信的影响。
2012-10-10 physics.optics quant-ph
Observing ghost entanglement beyond scattering amplitudes in quantum electrodynamics
本文论证量子电动力学中标量模与纵模光子并非不可观测的“鬼场”,并提出实验通过测量电荷与标量模的纠缠来证明其真实性,进而揭示局域探测电荷叠加态存在137个电子的上限。
2023-08-05 quant-ph
Generation of many-particle entanglement in an ion trap by adiabatic ground-state transitions
本文讨论了双色激光场与离子阱中多粒子纠缠的产生。结果表明,在一个时间平均的,粗粒度的图片系统可以映射到一个自旋系综与可控的集体相互作用。激光参数的绝热变化允许从多粒子哈密顿量的可分离本征态到纠缠本征态的转移。特别感兴趣的是在基态的过渡,在某些情况下对应于量子相变。如果在基态和第一激发态之间始终保持足够大的能隙,则可以显著降低退相干机制的影响。
2003-01-06 quant-ph
Quantum Repeaters based on Single Trapped Ions
我们分析了基于单囚禁离子的量子中继协议的性能。在每个节点处,嵌入到高精细度腔中的单个捕获离子发射单个光子,其偏振与离子状态纠缠。在位于两个节点中间的中心站对两个光子的特定检测预示着两个远程离子的纠缠。纠缠可以扩展到很长的距离,通过应用连续的纠缠交换操作的基础上的两个离子门操作,已经被证明具有高精度的实验。我们的计算表明,这种基于离子的量子中继器协议可实现的纠缠分布速率比基于原子系综存储器和线性光学的最知名方案可实现的速率高出几个数量级。主要原因是,对于被捕获的离子,纠缠交换操作是确定性地执行的,与线性光学每次交换的成功概率低于50%相反。该方案需要有效收集发射的光子,这可以用腔来实现,以及有效转换它们的波长,这可以通过受激参量下转换来完成。我们还建议如何实现时间复用,这提供了额外的显着的速度在纠缠分布,与被困离子。
2009-03-25 quant-ph
High-fidelity entanglement between a trapped ion and a telecom photon via quantum frequency conversion
静止量子系统和飞行量子比特之间的纠缠是量子中继器网络的基本组成部分。它已被证明为被困离子,被困原子,钻石色心,或量子点。这些系统具有在蓝色、红色或近红外光谱区域中的过渡波长,而长距离光纤通信需要低损耗、低色散电信区域中的波长。将可见光/NIR波长的飞行量子比特与电信波段互连的一种成熟工具是量子频率转换。在这里,我们使用一个有效的偏振保持频率转换器连接854 $\,$ nm的电信O-波段在1310 $\,$ nm的演示之间的纠缠捕获$^{40}$钙$^{+}$离子和电信光子的偏振态与高保真度为98.2 $\pm$ 0.2 $\%$。99.75 $\pm$ 0.18 $\%$的偏振态转换过程保真度、26.5 $\%$的外部频率转换效率和仅11.4光子/s的转换诱导无条件背景的独特组合使转换器成为强大的离子-电信量子接口。
2018-04-19 quant-ph
Generation of multipartite photonic entanglement using a trapped-ion quantum processing node
本研究利用捕获离子量子处理器作为工厂节点,确定性生成并验证了三个光子的GHZ纠缠态,为量子局域网的多体纠缠分发奠定基础。
2025-10-23 quant-ph
Ion-photon entanglement and quantum frequency conversion with trapped Ba$^+$ ions
囚禁离子是量子节点的优秀候选者,因为它们具有网络节点的许多理想特征,包括长寿命,现场处理能力和产生光子飞行量子比特。然而,与其中数据可以在光纤中传输并且通信范围容易地用放大器扩展的经典网络不同,量子系统通常发射在光纤中具有有限传播范围的光子,并且由于量子态的性质,光子不能被无噪声地放大。在这里,我们首先描述了一种方法来提取飞行量子比特从一个Ba $^+$囚禁离子通过搁置到一个长寿命的,低的D-态与目前的强,弱激发方法相比,具有更高的纠缠概率。我们显示了$\approx$ 89%的离子光子纠缠的投影保真度。我们比较了几种产生离子-光子纠缠的方法,并展示了保真度和纠缠概率如何随光子收集光学器件的数值孔径而变化。然后,我们概述了量子频率转换的Ba $^+$离子发射的光子的远程网络和780 nm的电信范围内,潜在的纠缠与铷基量子存储器的方法。我们的方法对于扩展量子网络的范围和开发不同类型量子存储器的混合量子网络具有重要意义。
2017-01-10 quant-ph
Observing Quasiparticles through the Entanglement Lens
相互作用量子系统的低能物理学通常通过识别相关的准粒子或低能激发及其量子数来理解。我们提出了一个量子信息的框架,超越这一审查的性质,在相应的量子态的纠缠。我们认为,准粒子的显著特征,包括它们的量子数,局域性和分数化都反映在纠缠谱和互信息中。我们说明了这些想法的具体情况下的$d=1$横向场伊辛模型的可积性破坏微扰。
2020-07-08 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Engineering steady entanglement for trapped ions at finite temperature by dissipation
本文提出了一种耗散的方法来制备两个囚禁离子在Lamb-Dicke极限下的最大纠缠态。通过用频率与离子跃迁共振的单色驻波激光脉冲和耦合到基态跃迁的微波场来处理被囚禁的离子系统,我们获得了两个粒子之间的有效耦合,这与声子数起伏无关。同时,利用辅助激光场将囚禁离子的亚稳态抽运到短寿命离子态,实现了囚禁离子的可控自发发射。将幺正过程与工程耗散相结合,可以产生一个确定的Bell态,而与系统的初始状态无关。此外,我们的结果表明,CHSH不等式可以违反广泛的退相干参数,即使在有限的温度。
2022-07-13 quant-ph
Spatial Entanglement of Bosons in Thermal Equilibrium
研究了在巨正则系综描述的一维谐振子陷阱中无自旋无相互作用玻色子系统的空间纠缠。我们找到了陷阱中两个玻色子平均态所包含的空间纠缠量的下界,并证明了它在任意高温下都存在。
2006-03-21 quant-ph
Resilient entanglement gates for trapped ions
构建大规模离子阱量子处理器将需要在存在噪声和实验缺陷的情况下稳健的纠缠门操作。我们通过实验演示了一种新型的莫默-索伦森门如何防止由门期间使用的运动模式加热引起的不忠。此外,我们还展示了同样的技术如何同时提供显着的保护,防止缓慢的波动和误设置的长期频率。由于这个参数的灵敏度恶化的情况下,离子不基态冷却,我们的方法提供了一条路径,放宽离子冷却要求在实际实现的量子计算和模拟。
2018-09-17 quant-ph
Remote Gottesman-Kitaev-Preskill Entanglement Generation between Trapped Ions
School of Mathematical and Physical Sciences, Keio University(庆应义塾大学数理科学学院);Department of Electronics and Electrical Engineering, Keio University(庆应义塾大学电子电气工程系);Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology (NICT)(信息通信研究机构高级ICT研究所)
该研究提出一种预示式协议,利用囚禁离子的运动模式与光子接口,实现远程GKP量子比特间的纠缠生成,在实际场景中可实现超95%的逻辑贝尔对保真度,结合了已验证的实验操作。
2026-10-16 quant-ph
Observing quantum non-locality in the entanglement between modes of massive particles
我们考虑的问题是,是否有可能使用大质量粒子的空间分离模式之间的纠缠来观察非局域量子关联。模式纠缠可以使用单个粒子获得,这表明在得出实验观察(例如违反贝尔不等式)是否可能之前需要仔细考虑。在类似于光学实验的最简单的设置中,基本守恒定律禁止这种观察。然而,我们表明,使用辅助粒子,模式纠缠可以转换成允许观察量子非局域性的形式。成功转化的概率取决于所用辅助粒子的性质和数量。特别是,我们发现,一个辅助的玻色-爱因斯坦凝聚体允许转换任意多次与一个小的误差,只依赖于初始状态的凝聚。
2007-02-28 cond-mat.other quant-ph
Multi-particle entanglement of hot trapped ions
我们提出了一种在离子阱中制备多粒子纠缠态的有效方法,并提出了一系列有趣的效应和应用。我们的制备方案利用了离子的集体振动运动,但它的工作方式使得这种运动在实验中不需要完全控制。离子可以,例如,处于热运动中并与周围的热浴交换机械能,而不会对内部状态制备产生有害影响。我们的方案不需要进入阱中的单个离子。
1999-01-26 quant-ph
Photon-mediated entanglement scheme between a ZnO semiconductor defect and a trapped Yb ion
我们提出了一个在囚禁离子和固态施主量子比特之间产生纠缠态的光学方案,通过该方案可以擦除两个系统发射的相同光子。所提出的方案利用了ZnO中In施主束缚激子与Yb $^+$中$^2P_{1/2}$到$^2S_{1/2}$跃迁之间的相似跃迁频率。相关离子状态的寿命比ZnO系统的寿命长6倍,导致发射光子的时间分布不匹配。失谐腔辅助拉曼方案用成形激光脉冲弱激发施主,以产生与Yb $^+$发射具有0.99时间重叠的光子,并将缺陷的发射部分地移向Yb $^+$跃迁。剩余的光子位移通过直流斯塔克效应完成。结果表明,采用弱激发方案,通过合理的参数,可以获得21 kHz的纠缠速率和94%的纠缠保真度。
2020-09-02 quant-ph
Comment on "Entanglement of two interacting bosons in a two-dimensional isotropic harmonic trap" [Phys. Lett. A 373 (2009) 3833]
本文给出了二维简谐势中相互作用双粒子系统定态波函数的Schmidt分解的正确形式
2010-09-05 cond-mat.other quant-ph
Thermally induced entanglement of atomic oscillators
激光冷却的线性Paul阱离子是实现量子模拟,特别是多体系统量子模拟的理想选择。有助于这一点的性质也提供了在少体系统中展示意想不到的量子现象的机会。一对离子在这样的陷阱中相互作用,通过库仑相互作用交换振动量子。这种线性相互作用可以通过与其中一个离子的内部两能级结构的基元耦合进行非谐调制。在自身耦合到离子的内部基态的被动耦合振荡器中的热能的驱动下,非线性相互作用自主地且无条件地在离子的机械模式之间产生纠缠。我们研究这种反直觉的热诱导纠缠几个实验可行的模型系统,并提出参数制度,最先进的被困离子系统可以产生这样的现象。此外,我们证明了这种热诱导纠缠的多量子比特增强。
2022-03-03 quant-ph
Measuring Correlation and Entanglement between Molecular Orbitals on a Trapped-Ion Quantum Computer
本研究利用离子阱量子计算机计算冯·诺依曼熵,量化强关联分子轨道间的相关性与纠缠,并通过超选择定则和噪声抑制技术实现高精度测量,发现单轨道纠缠仅在存在相反自旋开壳层组态时出现。
2025-08-06 quant-ph
Crosstalk Insensitive Trapped-Ion Entanglement through Coupling Matrix Engineering
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, University of Maryland(马里兰大学量子信息与计算联合中心);Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学物理系);Department of Electrical and Computer Engineering, University of Washington(华盛顿大学电气与计算机工程系)
本文提出通过工程化耦合矩阵设计抗串扰的囚离子纠缠操作,通过控制离子链的运动模式几何相位,排除受串扰影响的邻近离子,无需额外门操作或光学装置修改。
2026-02-17 quant-ph
Distributing entangled state using quantum repeater protocol: Trapped atomic ions in optomechanical cavities
研究了利用量子中继协议实现囚禁原子离子纠缠态的远距离分布。实际上,长距离被分成短的部分,然后在光机械腔中使用纠缠产生和纠缠交换技术,纠缠被分发。为了完成这项任务,我们在光机械腔中执行捕获的原子离子之间的相互作用,对捕获的离子进行适当的测量,并将Bell态测量作为一种众所周知的交换纠缠的方法。相应地,纠缠分布在目标离子之间,具有令人满意的成功概率和纠缠度值。计算了泵浦光的失谐量和振幅对纠缠度和成功几率的影响。随着失谐量的增加,纠缠度和成功概率的起伏减小。通过增加泵浦光的振幅,纠缠的极大值会重复出现更多次,成功几率会经历一个反转-恢复现象。
2021-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Preparation and light-mediated distribution of motional state entanglement
我们描述和分析了(i)纠缠一个或几个谐波捕获原子或离子的正交运动模式的数值方案,以及(ii)通过先前工作中提出的光介导的量子态转移过程将纠缠从这些局域模式之一转移到远处的捕获原子(或原子)。Parkins和H. J. Kimble,J. Opt. B:量子半类。1,496(1999)]。这些方案的可能性包括在相距较远的囚禁原子的位置和动量中产生Einstein-Podolsky-Rosen态以及制备离域介观振动态。
2000-08-16 quant-ph
A non-adiabatic approach to entanglement distribution over long distances
研究了囚禁原子量子存储器(即光腔中的单原子)之间的纠缠分布。在大多数情况下,纠缠分布的速率取决于传输的单光子的状态可以转移到被困原子的效率。这种加载效率分析研究了两个级别,$V$ -级别,$Λ$ -级别,和双$Λ$ -级别的原子配置通过系统水库的方法。提出了一种非共振非绝热加载$Λ$级囚禁原子存储器的方法,并确定了实现高加载概率的原子-光耦合率和输入光子带宽之间的折衷。非绝热方法允许使用广泛类别的光源,并且在某些情况下,它提供比通过绝热加载机制可以实现的系统吞吐量更高的系统吞吐量。分析扩展到两个双$Λ$囚禁原子存储器的情况下,由偏振纠缠双光子照明。
2007-01-08 quant-ph
Native qudit entanglement in a trapped ion quantum processor
本文在捕获离子量子处理器中实验实现了维度高达5的原生两qudit纠缠门,通过推广光移门机制在单次操作中生成真正的qudit纠缠,且校准开销与维度无关。
2022-06-08 quant-ph
Production of entanglement in Raman three-level systems using feedback
我们研究了在阻尼耦合离子-腔系统中利用跳跃反馈产生纠缠的理论极限。使用拉曼跃迁在基态之间产生纠缠减少了必要的反馈带宽,但并没有改善自发发射对最终纠缠的总体影响。我们发现,由此产生的纠缠的保真度将受到限制的不对称产生的振动在陷阱中,但并发仍然高于0.88现实的离子阱尺寸。
2010-01-10 quant-ph
Entanglement of two interacting bosons in a two dimensional isotropic harmonic trap
计算了二维各向同性谐振子阱中两相互作用玻色子之间的纠缠。相互作用势采用二维正则化赝势模型。通过将波函数解析地分解到单粒子基,我们给出了对纠缠与散射长度的关系。我们的结果是在较早的结果,使用准二维几何的协议。
2009-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of trapped-ion qubits separated by 230 meters
本研究构建了由相距230米、分处不同建筑的两个囚禁离子构成的基础量子网络,通过腔光子纠缠与分束器干涉实现离子间纠缠,验证了长距离纠缠量子网络的可行性并指出优化方向。
2022-08-31 quant-ph
Analysis of the entanglement between two individual atoms using global Raman rotations
利用里德伯封锁,我们在两个光镊中产生了两个原子之间的纠缠。在本文中,我们详细的数据分析,并表明,我们可以确定的原子之间的纠缠在纠缠序列中的原子损失的存在量。我们的模型考虑了量子位基之外的状态,并允许我们对描述两原子状态的密度矩阵进行部分重构。用这种方法,我们提取纠缠序列后仍然被困的原子对之间的纠缠量,并测量相对于预期的贝尔态的保真度。我们发现一个保真度$F_{\rm pairs} =0.74(7)$的62%的原子对留在陷阱中的纠缠序列结束。
2009-12-17 quant-ph
Engineering entanglement Hamiltonians with strongly interacting cold atoms in optical traps
提出了一种在一维临界自旋系统中实现纠缠哈密顿量的方案。我们的方法是基于这样的概念,即纠缠谱的系统可以实现与物理哈密顿包含一组位置相关的耦合。我们专注于再现的纠缠谱的系统在两种不同的几何形状的通用比率:谐波陷阱,这对应于一个分区嵌入在一个无限的系统,和一个线性的潜力,它再现了半分区的属性与开放的边界条件。我们的研究结果表明,在一个现实的冷原子实验环境中,通过简单地使用重力和标准的捕获技术测量海森堡和XX模型的纠缠谱的可能性。
2020-07-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum-correlated motion and heralded entanglement of distant optomechanically coupled objects
在高精细度光学谐振腔中,两个被囚禁的粒子或两个机械振子的运动可以通过光模进行强耦合。在双模环形腔几何结构中,捕获、冷却和耦合由相同的模式实现。虽然余弦模式提供捕获,正弦模式促进基态冷却并介导非局部相互作用。对于经典点粒子,质心模是强阻尼的,单个动量是反关联的。令人惊讶的是,量子涨落会引起正相关粒子运动的相反效果,接近零温度时会产生纠缠。非经典关联和纠缠是耗散引起的,并且在正弦模式中检测到散射光子后特别强。这允许通过后选择来预示纠缠。纠缠与粒子距离和相对动量的压缩同时发生,而质心观测量获得较大的不确定性。
2012-11-28 quant-ph
Entanglement dynamics via Geometric phases in Trapped-ions
本文提出利用几何相作为工具评估囚禁离子系统中 Mølmer-Sørensen 门的性能并识别噪声,发现几何相对时钟脉冲时间两倍附近的环境噪声高度敏感,提供了一种无需全态层析即可检测纠缠和分类噪声的实用方法。
2025-10-11 quant-ph
Motional Entanglement with Trapped Ions and a Nanomechanical Resonator
我们研究了纳机电系统(NEMS)同时与两个单独囚禁的离子相互作用的纠缠功率。为了突出这种纠缠能力,我们考虑了一个特殊的制度,其中离子-离子耦合不会在系统中产生纠缠,并且任何由此产生的纠缠都将是NEMS作为纠缠设备的结果。我们研究了NEMS诱导的离子-离子二体纠缠以及离子+NEMS三体纠缠的动力学行为。我们在这个混合系统中发现了一些非常显著的现象。例如,一旦离子-NEMS耦合达到某个值,最初不相关并以相干态制备的两个捕获离子就可以通过与纳米机电谐振器(也以相干态制备)相互作用而变得纠缠,并且这可以通过NEMS设备上的外部电压门来控制。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Witnessing entanglement in trapped-ion quantum error correction under realistic noise
该研究针对囚禁离子量子纠错中的噪声问题,建立了两比特光移门的微观错误模型,推导了主导误差与有效错误模型,并借助纠缠见证量化了现实噪声下QEC模块电路产生的多体纠缠,补充了相关研究。
2023-12-13 quant-ph
Gravitationally Induced Entanglement Between Particles in Harmonic Traps: Limits for Gaussian States
Institute of Theoretical Physics, University of Warsaw(华沙大学理论物理研究所);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心)
研究通过引力相互作用在谐振子陷阱中生成粒子纠缠,发现高斯态的纠缠上限及实验观测的挑战。
2025-12-30 gr-qc quant-ph