Detecting entanglement with transport measurement in weakly interacting and fluctuating systems
State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University（清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）；National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, Jiangsu Physical Science Research Center and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室、江苏省物理研究中心和先进微结构协同创新中心）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本文提出了一种在弱相互作用和波动系统中利用传输测量检测纠缠的方法，通过测量冯·诺依曼熵和互信息，为实验量化复杂相互作用系统的纠缠提供了新路径。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement as a resource for discrimination of classical environments
我们解决扩展系统与经典的波动环境相互作用，并分析使用量子探针来区分本地噪声，描述独立的波动场，从共同的噪声，对应于与一个共同的相互作用。特别是，我们考虑一个二分系统的两个非相互作用的谐振子和零差检测的基础上评估歧视策略，比较其性能与量子限制测量的误差概率的最终界限。我们详细分析了高斯探测器的使用，重点是实验友好的信号。我们的研究结果表明，联合测量的两个振荡器的位置正交优于任何其他零差为基础的计划，任何输入高斯状态。
2016-07-26 quant-ph
Entanglement generation between field modes mediated by a fluctuating conducting wall
Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
研究一个可移动导体板在两个固定板之间量子涨落下，通过推广的Law哈密顿量描述系统，微扰计算发现两个子腔中的场模之间存在纠缠，并分析了物理参数对纠缠量的影响。
2026-09-15 hep-th quant-ph
Cauchy-Schwarz inequality and particle entanglement
格劳伯-苏达山$P$表示在量子光学中用来区分半经典和真正的量子电磁场。我们采用类似的$P$ -表象来证明二阶关联函数对Cauchy-Schwarz不等式的违反是相同质量玻色子之间纠缠的一个证明。所提出的推导方法对固定粒子数和波动粒子数的系统都是有效的。由于近年来分离粒子位置探测技术的发展，柯西-施瓦茨不等式的违反可以作为各种多体量子系统的简单纠缠判据。
2014-01-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fluctuations assisted stationary entanglement in driven quantum systems
我们分析了两个耦合的二聚体系统之间的可能的量子关联的存在下，独立的损失和驱动的波动场。对于海森堡交换类型的相互作用的情况下，我们首先分析显示的可能性，强大的固定纠缠的耗散率的现实值，然后分析其鲁棒性作为泵的噪声信号比的函数。我们发现，对于一个共同的起伏驱动场，随机共振效应出现的场强和噪声强度之间的比值的函数。在不相关或单独的泵的情况下，效果消失。我们的结果是普遍的，可以应用到不同的量子系统，从电子自旋在固态，离子阱技术和冷原子设置。
2011-07-05 quant-ph
Effects of classical fluctuating environments on decoherence and bipartite quantum correlations dynamics
我们解决的时间演化的量子关联（$QCs$），如纠缠，纯度和相干性的两个非相互作用的量子比特最初准备作为一个最大纠缠的二分态的模型。我们对比经典领域的比较潜力，以保持这些$QCs$在噪声和无噪声领域。我们还揭示了两个量子比特态的$QCs$在来自共同和不同组态模型的静态噪声作用下的特征动力学行为。我们表明，有一个直接的联系之间的波动允许的环境和$QCs$保存。由于静态噪声的退相效应，$QCs$被抑制，导致两量子比特纠缠态在有限持续时间后是可分离的。在这里，$QCs$衰减效应被发现在共同的配置模型比对手小得多。此外，$QCs$在大间隔静态噪声下的这种保护完全归因于纠缠突然死亡和出生现象的存在。最重要的是，我们发现在静态噪声下，二分的$QCs$比三分的更不脆弱。在测度的情况下，发现与纯性和退相干相比，并发性更尖锐地显示了纠缠突然死亡和出生复活。
2021-07-23 quant-ph
Sensitivity to thermal noise of atomic Einstein-Podolsky-Rosen entanglement
我们研究了在旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中利用自旋变化碰撞来证明大质量粒子的Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）纠缠的前景。Gross等人[Nature 480，219（2011）]最近尝试了这样的证明，其使用被捕获在光晶格势中的Rb-87原子的凝聚物。对于在（F，m_{F}）=（2，0）超精细态中初始制备的凝聚体，在m_{F} =+-1态中没有布居，我们预测在海森堡测不准极限以下，推断的正交方差的乘积有显著的抑制，这意味着强EPR纠缠。然而，当在m_{F} =+-1状态中存在小的（当前不可检测的）热布居n_{th}的情况下发起碰撞时，这种EPR纠缠丢失。对于包含150至200个原子的凝聚体，我们预测的上限n_{th} ~1，可以容忍在这个实验之前，EPR纠缠丢失。
2013-06-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sub-shot noise sensitivities without entanglement
通常认为，纠缠是必要的，以击败散粒噪声的灵敏度限制，某些参数可以在干涉测量实验。在这里，我们表明，与波动的数量的双模玻色子，散粒噪声限制可以击败非纠缠玻色子态与所有玻色子在一个模式。对于给定的有限最大玻色子数，我们计算了最佳的单模和双模玻色子态，并表明在没有损耗的情况下，NOON态是最佳的双模玻色子态。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement in macroscopic systems
我们提出了一个理论研究的纠缠在合奏组成的任意数量的粒子。多体纠缠的标准，制定了一个固定数量的粒子，以及与波动的粒子数系统的可观的。为了评价验证纠缠的质量，引入了纠缠可见性的操作措施。作为一个例子，我们执行的相互作用谐振子组成的量子系统的分析表征和见证纠缠通过能量测量。我们的分析表明，可检测的纠缠衰减的宏观粒子数，而不需要退相干过程和所有考虑的耦合制度。我们进一步研究了给定关联系统的热态以及纠缠的温度依赖性。
2017-06-20 quant-ph
Quantum fluctuations of spacetime generate quantum entanglement between gravitationally polarizable subsystems
如果我们承认我们已经熟悉的基本量子原理也适用于引力的量子理论，那么时空本身就应该存在量子真空涨落。本文在线性化量子引力中，在开放量子系统的框架下，研究了涨落量子真空引力场引起的两个独立的引力极化二能级子系统在初始时刻附近的量子纠缠产生.涨落的量子真空引力场浴作为一个环境，提供了两个引力极化子系统之间的间接相互作用，这可能导致纠缠的产生。我们发现纠缠的产生与偏振态密切相关，即当两个子系统的偏振态不同时，它们在某些情况下不能纠缠，而当两个子系统的偏振态相同时，它们总能纠缠。我们还表明，边界的存在可能会使平行对齐的子系统纠缠，否则在自由空间中的纠缠。然而，如果两个子系统垂直对齐，边界的存在对纠缠的产生没有帮助。
2018-12-09 gr-qc hep-th quant-ph
Useful Multiparticle Entanglement and Sub-Shot-Noise Sensitivity in Experimental Phase Estimation
我们实验证明了一个通用的标准，以确定纠缠态有用的估计一个未知的相移的灵敏度高于散粒噪声限制。我们将展示如何利用这种纠缠的例子，一个极大似然以及贝叶斯相位估计协议。使用纠缠四光子态，我们实现了相位灵敏度明显超过散粒噪声限制。我们的纠缠增强计量学的方法和量子态的详细比较揭示了多粒子纠缠和子散粒噪声不确定性之间的联系，无论是在频率论和贝叶斯相位估计设置。
2011-08-30 quant-ph
Sensitivity of entanglement measures in bipartite pure quantum states
纠缠度量量化了包含在量子态中的量子纠缠的量。通常，不同的纠缠度量不必是部分有序的。然而，对于所有量子态，两个纠缠度量之间存在确定的偏序，允许对纠缠的敏感性进行有意义的概念化，对于产生较大数值的纠缠度量，这将更大。本文研究了基于Schmidt分解的四种纠缠度量，即纠缠度、纠缠度、纠缠鲁棒性和Schmidt数之间的偏序关系。结果表明，在这四种度量中，纠缠度和施密特数对量子纠缠的敏感性最高，而施密特数对量子纠缠的敏感性最低。此外，我们已经证明了如何使用这些措施，以跟踪动态的量子纠缠在一个简单的量子玩具模型组成的两个qutrits。最后，我们利用态相关纠缠统计来计算符合不确定原理的量子可观测结果之间的可测量关联。所提出的结果可能是有帮助的量子应用程序，需要监测可用的量子资源，以明确识别最大纠缠或系统可分性的时间点。
2022-06-27 quant-ph
Sensitivity versus selectivity in entanglement detection via collective witnesses
该研究利用人工神经网络监督学习为 two-qubit 和 qubit-qutrit 系统设计可连续调节灵敏度与选择性的集体纠缠见证，以更少测量实现高效纠缠检测。
2023-07-17 quant-ph
Interferometric sensitivity and entanglement by scanning through quantum phase transitions in spinor Bose-Einstein condensates
最近的实验已经证明了在可调的二次塞曼位移存在下，通过铁磁自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体的量子相变的准磁驱动来产生纠缠。我们分析，在Fisher信息，干涉值的纠缠可通过这种方法。除了Twin-Fock阶段的实验研究，我们揭示了第二个政权，在破碎的轴对称相，它提供了海森堡缩放的量子费舍尔信息，可以达到较短的时间尺度。我们确定最佳的酉变换和实验可行的最佳测量处方，最大限度地提高干涉灵敏度。我们进一步确定的Fisher信息是强大的非绝热性和测量噪声。最后，我们表明，准绝热纠缠制备方案承认更高的灵敏度比基于快速猝灭的动力学方法。
2017-12-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nonequilibrium dynamics of the Ising chain in a fluctuating transverse field
研究了零温下横场随机变化时量子伊辛链的非平衡动力学。在等效费米子表象下，导出了Majorana算符的运动方程，其形式为一维连续时间量子随机游动，跃迁振幅随时间变化.这种类型的外部噪声会引起相关量子行走中的退相干，并且半经典波包通常具有扩散行为。结果，在量子伊辛链中，平均纠缠熵随时间增长为$t^{1/2}$，对数平均磁化强度以相同的形式衰减。在二分噪声的情况下，当横向场以离散的时间步长$τ$改变时，可以存在激发模式，如果它们的能量满足具有正整数$n$的$ε_k τ\approx nπ$，则保持相干性。如果$ε_k$的色散是二次的，则纠缠熵和对数磁化强度的长时间行为由这些弹道传播的相干模式主导，并且两者都将具有$t^{3/4}$时间依赖性。
2016-04-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum interferometry in multi-mode systems
我们考虑的情况下，通过每个臂的干涉仪传播的信号具有复杂的多模结构。我们发现了粒子纠缠与相位估计超过散粒噪声极限的可能性之间的关系。我们的结果是一般的-他们适用于纯态和混合态的相同和可区分的粒子（或两者的组合），为一个固定的和波动的粒子数。我们还指出，通常用于检测纠缠的方法在双模系统中可以给出误导的结果时，应用到多模的情况下。
2017-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Trade-Off Between Path Entanglement and Quantum Sensitivity
本文发现零均值高斯态下路径纠缠会降低量子测量灵敏度，并证明纠缠熵与灵敏度成反比，最小化纠缠可最大化N模系统相位灵敏度。
2025-04-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Entanglement and phase properties of noisy N00N states
量子精密测量和量子信息需要对合适的态进行深入的研究。由自由空间通信链路引起的衰减或这种状态产生的波动限制了量子增强在可能的应用中的应用。出于这个原因，我们调查的混合物的量子特性，所谓的N00N状态在大气信道中传播。首先，我们证明了噪声N00N状态仍然可以产生超出经典限制的相位分辨率。其次，我们确定了噪声N00N态在波动损耗信道中传播后的纠缠。为此，我们应用部分转置准则。我们的理论分析制定了明确的界限，这是必不可少的实验验证的量子纠缠和应用在量子精密测量。
2015-04-28 quant-ph
Dynamically localized systems: entanglement exponential sensitivity and efficient quantum simulations
我们研究了在量子计算机中存在的两两纠缠，它模拟了一个动态局域系统。我们发现，并发是指数敏感的变化，在模拟系统的哈密顿量。此外，并发对所选量子位的“逻辑”位置呈指数敏感。这些灵敏度可以通过使用少于10个量子比特的量子模拟有效地实验检查。我们还表明，有效的量子模拟的可行性是深深连接到模拟系统的动力学制度。
2004-05-11 quant-ph
Broadband sensitivity enhancement of detuned dual-recycled Michelson interferometers with EPR entanglement
我们证明了EPR纠缠压缩方案对于提高失谐双回收迈克耳孙干涉仪的散粒噪声限制灵敏度的适用性。特别地，该方案被应用于GEO1，600干涉仪。整个干涉仪，臂长不对称性，和不完善的分离的信号和空闲光束的损失的影响被认为是。
2017-08-21 physics.optics quant-ph
Skin Effect Induced Anomalous Dynamics from Charge-Fluctuating Initial States
本文系统研究了粒子数不确定的配对态中的非互易淬火动力学，揭示了趋肤效应引起的粒子半满填充趋势、手性波前、纠缠增长与降低以及U(1)对称性恢复中的量子姆佩姆巴效应等反常现象。
2025-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Multipartite Entanglement Analysis From Random Correlations
量子纠缠通常是通过一组排列良好、精心选择的测量来揭示的。然而，在许多实验条件下，例如在多方量子网络内的通信中，沿着信道的噪声或参考系的波动方向可能会破坏分布式状态的质量。在这里，我们表明，即使是强的波动，仍然可以获得详细的信息，状态和纠缠使用随机测量。所有测量结果或测量结果子集之间的相关性，特别是它们的分布，提供了关于一个状态的纠缠结构的信息，也使得能够见证真正的多体纠缠。只要纠缠产生的速率足够高，这种方法就能克服任何类型和强度的局域酉噪声。
2020-06-10 quant-ph
Sensitivity Bounds for Multiparameter Quantum Metrology
我们确定的精度限制多模干涉仪的多个参数的同时估计。增强多参数灵敏度的量子策略是基于粒子之间、模式之间或两者结合的纠缠。粒子可分离态的最大可达灵敏度定义了多参数散粒噪声极限，该极限可以在没有模式纠缠的情况下被超越。通过增加模式纠缠，可以进一步增强到多参数海森堡极限。最佳的战略，饱和的精度界限。
2018-09-28 quant-ph
Quantum noise limited and entanglement-assisted magnetometry
我们实验研究原子射频磁力仪的灵敏度的基本限制。首先，我们应用一个最佳序列的状态准备，进化，和反作用规避测量，以实现近投影噪声限制的灵敏度。我们还通过实验证明了由测量产生的原子的Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）纠缠增强了对脉冲磁场的灵敏度。我们在磁力计中利用1.5*10^12个原子的真正宏观系综证明了这种量子极限传感，这使我们能够实现亚飞秒特斯拉/平方（Hz）的灵敏度。
2010-03-20 quant-ph
Phase sensitivity bounds for two-mode interferometers
本文给出了线性双模干涉仪相位估计灵敏度的一般界。我们考虑的探针状态与波动的粒子总数。对于具有不同粒子总数的非相干混合态，粒子纠缠是必要的，但不足以克服散粒噪声限制。最高可能的相位估计灵敏度，海森堡极限，建立在一般的无偏性质的估计。当相干性可以被创建、操纵和检测时，相位灵敏度界限只能被设置在中心极限中，并且干涉测量具有足够大的重复。
2014-08-29 quant-ph
Multipartite entanglement and high precision metrology
我们提出了几个纠缠的量子费舍尔信息，有助于将各种形式的多体纠缠的相位估计的灵敏度方面的标准。我们表明，真正的多体纠缠是必要的，以达到最大的灵敏度，在一些非常一般的双线性干涉仪的任务使用双臂。我们还表明，它需要达到最大的平均灵敏度在一定的组合，这样的任务。
2014-08-19 quant-ph
Entanglement dynamics of a hard-core quantum gas during a Joule expansion
我们研究了一个一维硬核量子气体的纠缠动力学，该气体最初被限制在一个尺寸为$L$且具有饱和密度$ρ=1$的盒子中。通过移动盒的一个边缘，气体突然释放到大小为$2L$的区域中。我们表明，从量子涨落流体力学得到的纠缠熵的分析预测，持有定量真实的，即使在几个反射的气体对盒边缘。我们进一步研究了长时间的限制$t/L\gg 1$的非平衡动力学的Floquet图片出现和流体力学最终打破。
2022-08-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Distributed entanglement as a probe for the quantum structure of spacetime
在狭义相对论中，一旦闵可夫斯基度规结构固定在事件的时空连续体（流形）上，同时性就是一个定义明确的概念。然而，在量子引力中，度规并不是一个固定的经典结构，而是一个波动的量子算符，它可以假设两个经典可区分值的相干叠加。一个自然的问题是，当度规处于量子叠加态时，同步性和同步性的概念会发生什么变化。在这里，我们表明，资源的分布式纠缠的同类所使用的Jozsa等人。85，2010（2000）]产生了一种对时空度规中的相干量子涨落敏感的实验探测器。
2002-06-12 quant-ph
Error-Mitigated Quantum Metrology via Virtual Purification
利用纠缠资源的量子精密测量旨在通过利用量子效应甚至在存在环境噪声的情况下实现超过标准量子极限的灵敏度。到目前为止，灵敏度主要是从减少统计误差的角度进行讨论的假设下，完美的知识的噪声模型。然而，我们不能总是获得完整的信息，由于相干时间波动，这是经常在实验中观察到的噪声模型。这种未知的波动噪声导致系统误差并使量子优势无效。在这里，我们提出了一个错误缓解的量子精密测量，可以过滤掉未知的波动噪声的帮助下，基于纯化的量子错误缓解。我们证明，我们的协议减轻了系统误差，并恢复超经典缩放在实际情况下与时间不均匀的偏置诱导噪声。我们的研究结果揭示了基于纯化的误差缓解未知的波动噪声的有用性，从而铺平了道路，不仅为实际的量子精密测量，但也为量子计算受这种噪声的影响。
2022-12-17 quant-ph
Entanglement sensitivity to signal attenuation and amplification
我们分析了携带纠缠的物理信号在确定性衰减和放大过程中连续变量纠缠动力学的一般规律。这些过程不可避免地伴随着噪声，所以我们发现噪声强度的基本限制，破坏高斯和非高斯输入态的纠缠。相位不敏感放大$Φ_1 \otimes Φ_2 \otimes \ldots Φ_N$与功率增益$κ_i \ge 2$（$\approx 3$ dB，$i=1,\ldots,N$）被证明破坏任何$N$模式高斯态的纠缠，即使在量子有限的性能的情况下。相比之下，我们证明了非高斯态与几个光子的能量，使他们的纠缠生存在很宽的范围内的噪声超出量子有限的性能为任何程度的衰减或增益。我们检测纠缠保存属性的信道$Φ_1 \otimes Φ_2$，其中每个模式被确定性地衰减或放大。高能量的高斯态对非常不对称的衰减具有鲁棒性，而非高斯态在对称衰减和一般放大的情况下具有优势。如果是$Φ_1 = Φ_2$，则总噪声不应超过$\frac{1}{2} \sqrt{κ^2+1}$以保证纠缠保持。
2014-07-03 quant-ph
Sensitivity and Entanglement in the Avian Chemical Compass
根对机制可以帮助解释鸟类的定向和导航。有证据表明，外部磁场的强度在鸟类导航中起着重要的作用。在本文中，基于一个两阶段的战略，我们表明，鸟类可以合理地检测地磁场的方向和梯度，这些领域使用的产量为基础的化学罗盘，是足够敏感的导航。此外，我们发现，在这个建议的指南针纠缠的寿命是角度依赖性的，足够长，以允许足够的分子之间的电子转移。
2014-02-01 physics.bio-ph quant-ph
Entangling Power of Disordered Quantum Walks
我们研究如何引入不同类型的无序影响的内部（自旋）和外部（位置）的自由度之间的纠缠的产生在一维量子随机行走（QRW）。通过向快速反应窗口添加另一个随机特征，即，驱动系统演化的量子币在每个位置和/或每个时间步长随机选择，从而产生动态、波动或静态无序。第一个是位置无关的，每个格子站点在给定时间具有相同的硬币，第二个具有时间和位置相关的随机性，而第三个是时间无关的。我们表明，几个层次的混乱，动态无序是最强大的纠缠发电机，其次是波动的障碍。静态无序是效率较低的纠缠，几乎总是比有序的情况下效率低。此外，对于任何初始条件，动态和波动无序都会在时间上渐进地导致最大纠缠态，而静态无序没有渐进限制，并且与有序情况类似，具有对初始条件高度敏感的长时间行为。
2014-04-09 cond-mat.dis-nn quant-ph
Generation of Atom-Light Entanglement in an Optical Cavity for Quantum Enhanced Atom-Interferometery
我们从理论上研究了在光学腔中通过拉曼超辐射产生原子-光纠缠，并展示了如何利用这一点来提高原子干涉测量的灵敏度。我们模拟了一个现实的光学腔，并表明，通过仔细的时间整形的光学本机振荡器用于测量从腔中发射的光，在光学模式中的信息可以与来自原子干涉仪的信号相结合，以减少量子噪声，从而提高灵敏度。它被发现在物理。110，053002（2013），需要原子“种子”以减少自发发射并允许器件的单模行为。在本文中，我们发现，光学腔减少了对原子种子的需要，这允许更强的原子-光关联和更高水平的量子增强。
2016-02-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnetic Sensitivity and Entanglement Dynamics of the Chemical Compass
提出了一种基于生物化学反应的新型磁强计的磁灵敏度的量子极限。自由基离子对反应，生化系统的化学罗盘，提供了一个新的和独特的物理实现的磁场传感器竞争现代原子或凝聚态物质磁强计。我们详细说明了该传感器的量子相干性和纠缠动力学，表明它们提供了物理基础，用于测试我们对自由基离子对反应的基本量子动力学的理解。
2012-07-25 physics.atom-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Quantum noise induced entanglement and chaos in the dissipative quantum model of brain
本文在量子耗散形式的框架下讨论了脑的耗散量子模型的一些特征。这种形式主义是基于系统自由度的加倍。我们证明了在系统-环境耦合的随机力的涨落中，双模可以解释量子噪声。值得注意的是，这种噪声通过系统基态的相干结构来表现。在无限体积极限下，系统模与双模的纠缠是永久的。在这样的限制下，记忆空间中的轨迹是经典的混沌轨迹。
2004-06-22 q-bio.OT quant-ph
Sensitivity of the decay of entanglement of quantum dot spin qubits to the magnetic field
研究了超精细相互作用介导退相干下量子点电子-自旋量子比特纠缠的衰减。研究表明，当外加磁场变化时，单个纠缠初态的两个量子比特纠缠在同一个样品中可以表现出两种退纠缠机制的衰减特性。这种转变表现为抑制依赖于时间的纠缠振荡，这些振荡叠加在与相位退相干相关的缓慢变化的纠缠衰减上（这导致纠缠突然死亡时间的振荡行为作为磁场的函数）。这种独特的行为使我们能够提出双量子点双电子自旋贝尔态作为精确测量磁场的一个有前途的候选人。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Matters Arising: Entanglement-enhanced matter-wave interferometry in a high-finesse cavity
本文针对2022年《Nature》上一篇声称利用700个原子纠缠实现超出标准量子极限3.4 dB灵敏度的物质波干涉测量研究提出商榷，指出其结论错误，实际灵敏度比声称值至少差39倍，未超出标准量子极限也未超过单原子水平。
2023-05-03 quant-ph
Entanglement-based continuous-variable quantum key distribution with multimode states and detectors
提出了利用多模高斯纠缠态和多模零差探测器实现安全的量子密钥分发。一般来说，纠缠源和零差检测器的多模特性即使对于完美的信道，当可信方不知道检测结构时，也会导致安全破坏。考虑到多模结构和零差检测器的潜在信息泄漏，在一定程度上减少了安全性损失。我们建议将多模纠缠源的对称化作为一种有效的方法，使我们能够完全恢复零差探测器的多模结构无关的安全性。此外，我们证明了通过增加波动但相似的源模式的数量，多模协议稳定了量子密钥分发的安全性。这一结果为利用多模光源和探测器实现量子密钥分发开辟了道路。
2014-12-18 quant-ph
Repeater-enhanced distributed quantum sensing based on continuous-variable multipartite entanglement
纠缠是量子增强应用的独特资源。当用于感测时，分布式量子传感器之间的共享纠缠使得在估计量子传感器网络的全局参数时的测量灵敏度能够获得实质性增益。然而，在纠缠分布中发生的损失很快就消耗了纠缠量子传感器相对于提供本地量子资源的传感器所享有的测量灵敏度优势。在这里，我们提出了一种可行的方法来克服纠缠分布损失，并表明纠缠量子传感器所实现的测量灵敏度击败了最佳本地资源所提供的测量灵敏度。我们的方法依赖于无噪声线性放大器（NLA）作为量子中继器。我们表明，与构建量子中继器以抑制量子密钥分发的无中继器约束的突出挑战不同，基于NLA的分布式量子传感量子中继器是可以通过现有技术实现的。因此，分布式量子传感将成为受益于量子中继器的第一个应用实例。
2018-10-22 quant-ph
Entanglement of bosonic systems under monitored evolution
研究重复投影测量下非相互作用玻色子的受监测演化，揭示首次探测概率与二分系统纠缠熵及纠缠谱的直接联系，并发现在特殊时间步长附近纠缠熵呈平稳或多稳态切换。
2024-08-08 quant-ph
Fisher Information and entanglement of non-Gaussian spin states
纠缠是提高测量灵敏度的关键量子资源。然而，在介观原子系统中纠缠的产生仅限于高斯统计描述的压缩态。在这里，我们报告的非高斯多体纠缠态的创建和表征。我们发展了一种提取Fisher信息的一般方法，揭示了经典不稳定系统的量子动力学产生的量子态不是自旋压缩的，但仍然是纠缠的。提取的Fisher信息量化计量有用的纠缠，我们确认贝叶斯相位估计与子散粒噪声灵敏度。这些方法可扩展到大粒子数，并直接适用于其他量子系统。
2015-07-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Frequency- and dissipation-dependent entanglement advantage in spin-network Quantum Reservoir Computing
本文研究伊辛自旋网络在量子储备池计算中的性能，发现纠缠优势依赖于输入信号频率与耗散，且纠缠能增强对时间特征的记忆能力。
2024-10-18 quant-ph
Entanglement Enhanced Sensing with Qubits affected by non-Markovian Dephasing
University of Copenhagen（哥本哈根大学）；The Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
研究探讨了在存在非马尔可夫去相位噪声下，纠缠量子比特在Ramsey谱学中的传感灵敏度提升机制，证明纠缠态在噪声相关性下具有更好的灵敏度扩展特性。
2026-10-20 quant-ph
Enhanced force sensitivity and entanglement in periodically driven optomechanics
压缩是一种能够提高量子精密测量精度的资源，并且可以用作通过线性光学产生纠缠的基础。虽然强压缩是具有挑战性的光场中产生，在这里，我们提出了简单的周期性调制协议的光机系统，可以产生大的压缩其机械自由度的现实系统参数。然后，我们继续展示如何这样的协议可以用来提高测量精度的弱力，并提高测试质量之间的纠缠，受到任何一种弱相互作用的产生。此外，这些协议可以恢复以减少注入的能量，同时保留生成的纠缠并使其对噪声更具弹性。我们提出的原则在工作中，讨论其在各种物理环境中的应用，包括悬浮和拴系机械谐振子，并提出应用实例卡西米尔和引力。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement and extreme spin squeezing of unpolarized states
我们提出的标准来检测自旋j粒子的宏观合奏使用的方差和集体自旋分量的二阶矩的纠缠的深度。检测到的状态的类别超越了传统的自旋压缩状态，包括迪克状态和其他非极化状态。推导出的标准是很容易的数值评估，即使是非常多的粒子系统和优于过去的方法，特别是在实际情况下，噪声是存在的。我们还推导出解析下界的基础上线性化我们的标准，这使得有可能定义自旋压缩参数的Dicke状态。此外，我们还从[A. S. Sorensen和K. Molmer，Phys. Rev. Lett. 86，4431（2001）]。我们还将我们的结果扩展到具有波动粒子数的系统。
2018-02-26 quant-ph
Sub-SQL electronic field sensing by simultaneously using quantum entanglements and squeezings
针对囚禁离子电场传感中单独用量子纠缠或压缩突破SQL增益有限的问题，提出同时利用自旋-振子态纠缠与振子压缩放大累积相位的方案，可有效提升灵敏度增益，为电场传感及其他计量应用突破SQL提供新途径。
2023-08-25 quant-ph
Quantum entanglement generation in de Sitter spacetime
在开放量子系统的框架下，研究了de Sitter时空中两个相互独立的静态二能级原子间纠缠的产生。我们把双原子系统看作是一个开放系统，在de Sitter不变真空中与一个起伏的共形耦合无质量标量场相互作用，并推导出控制其演化的主方程。利用部分转置判据，分析了初始可分原子间的纠缠产生，发现deSitter时空中的静态原子在纠缠产生方面表现出与平坦时空中热浴原子不同的特征.因此，原则上，人们可以通过检查在某些情况下两个初始可分离的静态原子之间的纠缠产生来判断他是在热浴中还是在德西特空间中。
2013-10-29 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement dynamics of many-body quantum states: sensitivity to system conditions and a hidden universality
Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院，哈格普尔）
研究不同量子态和哈密顿量在对称约束下的纠缠统计演变，揭示系统参数与纠缠熵的深层联系。
2026-04-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Entanglement and its dynamics in open, dissipative systems
高温下有噪声的开放量子系统中可以存在量子力学纠缠。一个简单的机制，其中系统粒子随机重置到某个标准的初始状态，可以抵消退相干的恶化的影响，导致纠缠的稳定状态远离量子平衡。我们提出了气体型系统和强耦合系统的模型。我们指出了这种重置机制所产生的纠缠与热态纠缠的不同之处。我们开发主方程来描述系统及其与环境的相互作用，研究具有两个粒子（量子位）的玩具模型，其中主方程通常可以解析求解，最后研究具有可能波动的粒子数的较大系统。我们发现，在气体型系统中，重置机制可以产生一个纠缠的稳定状态的环境的任意温度，而这是不正确的，在强耦合系统。但即使这样，人们可以找到纠缠稳态的温度范围通常也比重置机制高得多。
2007-03-15 quant-ph
Entanglement-enhanced probing of a delicate material system
量子精密测量利用纠缠和其他量子效应来提高要求苛刻的测量的灵敏度。精密系统的探测需要有限的探测能量的高灵敏度，并激发了该领域的关键基准-标准量子极限。在这里，我们报告了第一个纠缠增强测量一个微妙的材料系统。我们非破坏性地探测原子自旋系综通过近共振法拉第旋转，测量是有限的探针诱导的量子存储器和自旋压缩应用中的散射。我们使用窄带，原子共振NOON状态击败标准量子极限的灵敏度超过五个标准偏差，无论是在每光子和每损伤的基础上。这展示了具有完全真实的损耗和噪声的量子增强，包括可变损耗效应。该实验为超温和探测单原子、单分子、量子气体和活细胞开辟了道路。
2012-12-19 quant-ph
Decoherence-Free Rotational Degrees of Freedom for Quantum Applications
我们采用球形$t$ -设计的固体，其旋转自由度的系统建设，可以强大的退相干由于外部波动场，同时保持其灵敏度感兴趣的信号。具体地，来自附近源的信号相位累积速率与由来自更远源的波动场引起的退相干速率的比率可以通过使用越来越复杂的形状而增加到任何期望的水平。这允许产生旋转自由度的长寿命宏观量子叠加以及两个或更多个这样的固体之间的纠缠的稳健产生，其应用于稳健的量子传感和精密计量以及量子寄存器。
2020-01-03 quant-ph
Demonstration of Entanglement of Electrostatically Coupled Singlet-Triplet Qubits
量子计算机有可能比经典计算机更快地解决某些有趣的问题。为了利用量子计算的能力，有必要执行量子比特间操作并产生纠缠态。自旋量子位是实现量子处理器的有希望的候选者，因为它们具有可扩展性和小型化的潜力。然而，它们与环境的弱相互作用导致它们的长相干时间，使得量子比特间操作具有挑战性。我们使用动态解耦序列在单重态-三重态量子位之间执行受控的双量子位操作，该动态解耦序列在保持双量子位耦合的同时将每个量子位与其波动环境解耦。利用态层析技术，我们测量了系统的全密度矩阵，并确定了生成态的纠缠度和保真度，为纠缠提供了证据。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Robustifying Twist-and-Turn Entanglement with Interaction-Based Readout
多粒子纠缠态的应用有可能极大地提高原子干涉仪和原子钟的灵敏度。在相同的自旋系统中，扭曲和转动（TNT）哈密顿量可以比普遍存在的单轴扭曲（OAT）哈密顿量更快地产生多粒子纠缠。在本文中，我们考虑了检测噪声的影响-在目前的实验中的一个关键限制-对这些非经典状态的有用性，并考虑了各种基于相互作用的读出，以最大限度地提高其性能。有趣的是，基于相互作用的最佳读出并不是完美时间反转的明显情况。
2018-05-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement-enhanced Synchronous differential comparison
本文提出利用纠缠原子进行同步差分测量以增强空间位移探测灵敏度，研究了两种纠缠原子构造方式，并展示了显著的灵敏度提升，为引力红移探测奠定基础。
2022-12-03 physics.atom-ph quant-ph
