A multi particle toy system with analytic solutions to investigate composite bosons in a harmonic potential
本文构建了一个具有解析解的三维多粒子玩具系统,用于研究谐势中由两类费米子组成的复合玻色子,并展示了其基函数的高对称性优势及从费米子无束缚到玻色子束缚行为的可调性。
2024-04-18 quant-ph
Coherent states of composite bosons
本文系统地分析了由两个可分辨粒子组成的复合玻色子的相干态。通过定义一个有效复合玻色子(coboson)湮灭算符,导出了它的本征态和交换子。根据组成复合粒子的基本粒子,我们通过典型的非经典性措施,如正交方差和曼德尔的Q参数来衡量本征态和传统相干态之间的相似性。此外,我们表明,本征态的coboson湮没运营商是有用的估计的coboson数运营商的最大本征值。
2013-12-05 quant-ph
Stable and High-Precision 3D Positioning via Tunable Composite-Dimensional Hong-Ou-Mandel Interference
针对现有HOM干涉量子定位局限于一维的问题,提出基于可调谐复合维度HOM干涉的3D方案,通过偏振调谐稳定精度并达到量子Cramer-Rao界极限灵敏度,在有限光子下实现超精密可靠3D定位。
2025-04-15 quant-ph
Assembly of 2N entangled fermions into multipartite composite bosons
偶数个费米子可以以玻色子的方式行为。最简单的情况是两个费米子可以形成一个玻色子。但是四个费米子既可以表现为两个二分玻色子,也可以进一步组装成一个四分玻色子分子。一般来说,对于2N费米子,有许多可能的组合玻色子。问题是:在给定的情况下,是什么决定了哪种费米子排列将被实现?这样的排列能被认为是真正的玻色子吗?本文旨在回答上述问题。我们提出了一个基于纠缠的方法来评估玻色子质量的费米子安排,并将其应用于研究如何扩展的一维哈伯德模型的基态变化的粒子内相互作用的强度增加。
2019-02-21 quant-ph
Bosonic behavior of entangled fermions
两个束缚的、纠缠的费米子形成一个复合玻色子,只要泡利原理不影响许多这样的复合玻色子的行为,它就可以被视为基本玻色子。理想玻色子行为的偏离由多复合玻色子态的归一化比来量化。我们推导出两个费米子的状态,极端化的归一化比为一个固定的单费米子纯度P,并建立一般的紧边界这个指标。对于非常小的纯度,P<1/N^2,上界和下界收敛,这使得可以精确地量化许多复合玻色子的任何状态与完美玻色子行为的偏离。
2012-10-16 quant-ph
Entanglement and Composite Bosons
我们建立在C. K.定律[Phys. Rev. A 71,034306(2005)],一般来说,两个费米子之间的纠缠在很大程度上决定了这对粒子表现得像基本玻色子的程度。具体来说,我们推导出上界和下界的数量,管理玻色子字符的一对费米子时,N对这样的约共享相同的波函数。我们的边界依赖于单粒子密度矩阵的纯度,这是纠缠的一个指标,并表明,如果纠缠足够强,所讨论的数量接近其理想的玻色子值。
2010-01-04 quant-ph
Squeezed states for Frenkel-like two-fermion composite bosons
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
研究双费米子复合玻色子的压缩态,重点在弗伦德尔-like复合玻色子,探讨Pauli阻塞和非标准交换代数对压缩态的影响,推导四阶方差表达式,并展示其对不确定性原理的约束。
2026-01-15 quant-ph
Statistical signatures of states orthogonal to the Fock-state ladder of composite bosons
由两个费米子构成的复合玻色子(cobosons)的理论[Phys.Rev.A71,034306(2005),Phys.Rev.Lett.2005]。109,260403(2012)]在费米子成分之间的无限强纠缠的极限下收敛到普通的无结构玻色子。对于有限纠缠,复合玻色子的湮灭算符$\hat c$不仅将$N$ -coboson Fock态耦合到$(N-1)$ -coboson态--就像普通玻色子一样--而且耦合到与coboson的Fock态阶梯正交的分量。与Fock阶梯正交的状态耦合也出现在cobosons的动力学过程中。在这里,Gedanken实验涉及模式分裂和集体Hong-Ou-Mandel类干涉,我们推导出分裂过程中产生的Fock阶梯正交的状态的特征物理签名。这允许从集体coboson行为中提取多费米子波函数的微观性质。我们表明,连续的分束器动力学增加了与理想玻色子行为模式的偏差,这为科波色子理论的证伪开辟了严格的方法。
2017-02-18 quant-ph
How bosonic is a pair of fermions?
由两个费米子组成的复合粒子可以被视为理想的基本玻色子,只要组成的费米子足够纠缠。在这种情况下,作用于局部的泡利原理不会危害整体的玻色子行为。玻色子质量的指标是$N$复合物状态的复合玻色子归一化比$χ_{N+1}/χ_{N}$。对于实际的双费米子波函数和大的合成数$N$,这个量的精确计算是极其复杂的。在这里,我们提供了一个有效的表征方面的纯度$P$和最大本征值$λ_1$的约化单费米子状态。我们发现的状态,极端$χ_N$为给定的$P$和$λ_1$,我们提供了易于评估,饱和的上限和下限的归一化比。我们的研究结果加强了复合粒子的玻色子质量和其成分的纠缠之间的关系。
2014-04-11 quant-ph
Crossover from Bosonic to Fermionic features in Composite Boson Systems
利用开放量子系统方法,研究了随着束缚费米子对密度的增加,复合玻色子向费米子碎片粒子转化的量子动力学过程。将$N$ -态函数的Hilbert空间分解为复合玻色子子空间和准自由费米子的正交碎片子空间,碎片子空间随着复合玻色子组分偏离理想玻色子对易关系而扩大.隧道动力学的耦合复合玻色子态在受限系统中进行检查,并在实验可测试的条件下(密度,晶格温度)的例外点的外观突出显示。该理论扩展到研究宏观相干系统之间的能量转移,如多发色团大分子(MCMM)在光合捕光复合物。
2013-04-09 physics.chem-ph quant-ph
Many-body interference in bosonic dynamics
我们开发了一个框架,系统地研究多粒子干涉对可能相互作用的$-$玻色子系统的动力学的影响。我们考虑属于几个可区分的种类的玻色子的混合物,使我们能够调整多粒子干涉的水平,并确定相应的签名在时间依赖的期望值的观测。对这些期望值的干扰贡献可以基于干扰颗粒的数量进行分类。相互作用产生一系列额外的,高阶干扰的贡献。最后,基于部分可区分玻色子的希尔伯特空间到酉群的不可约表示的分解,我们确定了(不)可分解性的一些谱特征。
2020-10-06 quant-ph
Nonlocal bunching of composite bosons
有人认为,两个纠缠的费米子可以表现得像一个玻色子,玻色子的质量与两个粒子之间的纠缠度成正比。如果考虑到纠缠出现在相互作用系统的束缚态中,玻色子性质和纠缠之间的关系是很自然的。然而,纠缠仍然可以存在于空间分离的子系统中,不再相互作用。这些系统通常是量子非定域性和量子物理基础研究的主题。在这里,我们问是否纠缠空间分离的费米子对可以表现出玻色子性质。我们证明,在某些条件下,这个问题的答案可以是肯定的。特别是,我们提出了一个非本地聚束的情况下,两个这样的对形成一个模拟的两部玻色子福克态。
2017-07-04 quant-ph
Binding energies of composite boson clusters using the Szilard engine
我们评估的基础上的量子Szilard引擎,它赋予了一个充满活力的信息和熵的变化值的玻色子和费米子粒子的系统的结合能。我们扩展治疗的量子信息热力学操作的Szilard引擎,其非平凡的作用,在玻色-爱因斯坦凝聚的轻质量极化准粒子,结合大的多激子复合物,并注意到相同的数量级的交换和提取能量在这些不同的系统。我们研究了一个定义的信息电容能量的玻色子团簇的大小以及在复合玻色子系统中的约束效应的影响逐渐下降。量子信息熵变能部分解释极化激元凝聚的观测吗?我们提供的能量估计使用系统的极化激元凝聚体放置在一个假设的量子Szilard引擎,并简要讨论了纳入熵变化的重要性,在量子测量,并在实验结果的解释。
2013-10-05 quant-ph
Phase-Sensitive Benchmarking of Composite Quantum Gates with Chiral-Interference Circuits on Quantum Hardware
Sofia University(索非亚大学)
研究利用手征干涉电路对复合量子门进行相敏基准测试,构建并实验实现相关电路,在IBM量子处理器上测试。通过引入误差比较单比特与复合门鲁棒性,发现H5s/X5序列表现突出,三级电路有类似增强及误差抵消对称性。
2026-07-21 quant-ph
Many-particle interference beyond many-boson and many-fermion statistics
由于多粒子波函数的交换(反)对称性,即使在没有粒子间相互作用的情况下,全同粒子也表现出相关性。两个费米子服从泡利原理和反聚束,而两个玻色子则倾向于聚束,双占据态。在这里,我们表明,三个或更多个粒子的集体干涉导致一个更多样化的行为比预期的从量子统计力学已知的玻色子-费米子二分法。多粒子干涉的复杂性被贝尔多端口分束器中严格抑制事件的简单定律所驯服。该定律表明,计数事件受到广泛的物种独立干扰的支配,因此玻色子和费米子甚至可以表现出相同的干扰特征,而它们的统计特征仍然是次要的。玻色子和费米子原子的多粒子态的制备是一个新的研究方向,有望在多粒子干涉仪中得到实验验证和应用。
2012-04-25 quant-ph
Composite boson signature in the interference pattern of atomic dimer condensates
我们预言了费米子-原子二聚体凝聚体干涉图样中高频模的存在。这些模式是由凝聚体之间的费米子交换产生的,它们构成了二聚体复合物性质的显著特征。从2-coboson空间关联函数,我们推导出解析,和希瓦图,可视化多体效应特定的复合玻色子,我们确定这些高频模式的物理起源,并确定的条件下,看到他们实验上使用绑定的费米子原子对被困在光晶格网站。出现在这些模式中的二聚体粒度来自泡利阻塞,阻止两个二聚体位于同一晶格位置。
2019-03-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body effects in a composite bosonic Josephson junction
提出复合玻色约瑟夫森结概念,利用多组态含时Hartree方法研究双势阱间隧穿的多体动力学,发现其存在向多个含时模式的普适碎裂程度。
2024-12-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nuclear interference by electronic de-orthogonalisation
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所);Tsientang Institute of Advanced Study, Hangzhou(杭州千唐高等研究院);Fritz Haber Center for Molecular Dynamics, Institute of Chemistry, The Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学化学系弗里茨·哈伯分子动力学中心)
本研究揭示了电子去正交化在核密度中动态产生干涉的现象,展示了非绝热电子-核关联对复合系统量子运动的直接动力学影响。
2026-03-03 physics.chem-ph quant-ph
Strongly bound fermion pairs on a ring: a composite-boson approach
由两个费米子组成的粒子在许多情况下可以被视为基本玻色子,但这种处理有效的条件是不平凡的。所谓的“coboson形式主义”是一个强大的工具,以解决复合效应相关的,例如激子物理和超冷原子二聚体。该理论的一个关键要素是N对的基态的分析,从结合不相容原理的单对基态建立。我们表明,这个ananesthetic可以失败的一维系统,满足预期的条件,使anesthetic有效。尽管如此,我们也解释了coboson理论如何能够恢复正确的基态。因此,我们的工作突出了形式主义的局限性和优势,并导致更好地处理复合玻色子。
2022-01-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Condensation of `composite bosons' in a rotating BEC
我们提供了证据,几个新的阶段在稀释极限旋转BEC。通过对少量粒子的波函数和能量的精确计算,我们发现每个粒子的整数角动量附近的状态最好被认为是复合实体的凝聚体,包括涡旋和原子。我们是通过与纯粹用涡来描述的情况作明确的比较而得出这个结果的。与分数量子霍尔效应的几个相似之处出现了,包括Pfiran态的存在。
1999-06-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing a composite spin-boson environment
我们认为非相互作用的多量子位系统的缺陷/杂质的环境建模为一个复合自旋玻色子环境的可控探针。自旋玻色子环境由少量的量子相干二能级涨落(TLF)由独立的玻色子浴阻尼。导出了探针加TLF系统的Lindblad形式的主方程。我们讨论了如何在探针系统中的相关测量编码的环境结构的信息,并可以被利用来有效地区分不同的实验制备技术,特别关注的量子相关性(纠缠),建立在探针作为TLF介导的相互作用的结果。我们还研究了复合自旋玻色子环境对最初制备的纠缠二体量子比特态的探针和纠缠门操作的有害影响。我们的研究结果提供了在使用超导设备,其中缺陷/杂质被认为是退相干的主要来源的量子计算领域的见解。
2009-06-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Composite-boson formalism applied to strongly bound fermion pairs in a one-dimensional trap
我们分析了一个系统的费米子在一个一维的谐波陷阱有吸引力的三角洲之间的相互作用不同的费米子物种,作为一个近似描述的实验,涉及原子二聚体。我们解决了两个费米子对数值使用所谓的“coboson形式主义”作为替代的技术是基于单粒子基础的问题。这使我们能够探索强束缚状态,接近无限吸引力的极限,其中复合粒子表现为硬核玻色子。我们的程序是计算成本低,并说明如何coboson工具箱是有用的超冷原子系统,即使在没有凝聚。
2023-01-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Energy dependence of the entanglement entropy of composite boson (quasiboson) systems
在我们的前一篇文章中,从纠缠特性的角度考虑了可以用变形振子实现的二体复合玻色子(准玻色子)系统。这些特性,包括纠缠熵和纯度,通过相应的变形参数表示为不同的准玻色子态。另一方面,它是感兴趣的纠缠熵,同样的纯度作为这些状态的能量的函数。在这项工作中,相应的依赖性被发现的不同状态的复合玻色子实现的变形振子,并作为比较,也为氢原子视为复合玻色子。所得到的结果表示图形和讨论其影响。
2013-03-14 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Composite-boson approach to molecular Bose-Einstein condensates in mixtures of ultracold Fermi gases
我们证明了一个基于独立复合玻色子的模型[Phys.Rep.463,215(2008)]准确地描述了超冷费米气体中分子玻色-爱因斯坦凝聚体的凝聚分数。单个费什巴赫分子的费米子成分之间的纠缠决定了凝聚体的多粒子统计,从强相互作用的极限到接近幺正性。这一结果加强了纠缠作为复合玻色子行为不可或缺的驱动因素的作用。在零温度下,我们计算的费米子对的凝聚分数非常匹配以前的结果通过固定节点扩散蒙特卡罗方法和Bogoliubov耗尽近似。这为探索冷费米气体与任意数量的费米对的混合物中的BEC-BCS交叉物理以及实施coboson理论中提出的Hong-Ou-Mandel干涉实验铺平了道路。
2017-02-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement in composite bosons realized by deformed oscillators
最近证明,复合玻色子(或准玻色子)可以通过变形振子实现,因此可以有效地被视为非标准统计的粒子(变形玻色子)。这使我们能够研究准玻色子态和他们的组件间纠缠方面使用良好的发展形式主义的变形振子。证明了单个二分量准玻色子的内部纠缠特性完全由形变参数决定。对任意多准玻色子(Fock、相干等)的两体纠缠特性进行了推广和计算。状态并通过变形参数来表达。
2011-11-10 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum information approach to Bose-Einstein condensation of composite bosons
我们考虑由两个基本粒子,费米子或玻色子,在纠缠态的复合玻色子(cobosons)。首先,我们表明,有效的cobosons数意味着两个组成粒子之间的相关性水平。当关联达到最大时,有效的子数等于子总数,可以表现出原来的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC).在这方面,我们研究了一个模型的BEC不可区分的cobosons与可控参数,即,两个组成粒子之间的纠缠。我们发现双费米子的行为是可预测的,即,基态coboson的有效数是一对组成费米子之间纠缠的递增函数。有趣的是,双玻色子表现出相反的行为--基态玻色子的有效数量是一对组成玻色子之间纠缠的递减函数。
2015-10-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Influence of the Pauli exclusion principle on scattering properties of cobosons
我们研究了泡利不相容原理对由两个费米子组成的复合玻色子(cobosons)散射性质的影响,如激子准粒子。散射过程包含由于晶格振动而产生的玻色子-声子相互作用。复合玻色子散射率随着两个费米子成分之间的纠缠而增加,这伴随着大量可用的单费米子态。一个重要的作用是发挥与容纳传入玻色子之间的剩余未占用的施密特模式在初始复合系统的概率。虽然适当注意到双费米子玻色子,该方法适用于任何复合玻色子组成的较小的玻色子碎片。由于在多玻色子凝聚体(如双玻色子)系统中的超聚束,与双费米子对系统相比,与占据宏观占据的施密特模式的玻色子相关的散射增强。
2014-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-fermion composite quasi-bosons and deformed oscillators
准玻色子或复合玻色子(如介子、激子等)的概念具有广泛的潜在物理应用。即使由两个纯费米子组成,准玻色子产生和湮灭算符也满足非标准对易关系。用变形(非线性)振子算符来实现准玻色子算符是很自然的,后者是现代量子物理中广泛研究的领域。本文证明了以相容方式实现准玻色子算符的变形振子确实存在。这种实现的条件,推导出,所考虑的变形的家庭的唯一性。
2011-10-06 cond-mat.other hep-th math-ph
Ground state of composite bosons in low-dimensional graphs
本研究探索分形维数图中复合玻色子的基态性质,发现类凝聚特征与维数正相关仅满足平均路径增长幂次小于1和无界回路秩的图,提出这两个条件应与高纠缠判据共同作为复合玻色子凝聚的相关条件。
2023-04-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Quon Statistics for Composite Systems and a Limit on the Violation of the Pauli Principle for Nucleons and Quarks
quon代数给出了粒子的描述,即quons,既不是费米子也不是玻色子。参数$q$附加到一个quon标签之间的玻色子,其中$q = +1$和费米子,其中$q = -1$的平滑插值。维格纳、埃塞尔菲斯特和奥本海默证明,一个由全同玻色子和费米子组成的复合系统,如果包含奇数个费米子,那么它就是费米子,否则就是玻色子。在这里,我们将这个结果推广到全同量子的复合系统。我们发现了$n$全同量子系统的$q_{composite}=q_{constituent}^{n^2}$.这个结果简化为玻色子和费米子的早期结果。利用这一推广,我们发现边界上的可能违反泡利不相容原理的核子和夸克的基础上,这种边界的核。
1999-03-04 hep-ph hep-th nucl-th
Boson sampling cannot be faithfully simulated by only the lower-order multi-boson interferences
为了模拟仅通过低阶多玻色子干扰(例如,通过少量的干涉玻色子和经典粒子)是非常流行的想法。我表明,从任何这样的经典模拟的输出数据可以有效地区分从他们试图模拟的量子设备,即使在后者有限的噪声。区分数据集可以是一些大概率的实验估计,提出了一个广泛的类别。这是\textit{Quantum} \textbf{5},423(2021)的续集,在那里,我提出了更容易理解的主要结果,通过对存在噪声的高阶多玻色子干扰的贡献的额外见解来增强。
2022-04-16 cs.CC math-ph math.MP
Quantum Simulation of the Fermion-Boson Composite Quasi-Particles with a Driven Qubit-Magnon Hybrid Quantum System
实验证明了小尺寸钇铁石榴石(YIG)球中的铁磁振子与超导量子比特的驱动场诱导修饰态之间的强耦合,从而导致超导量子比特的双重修饰. YIG球和超导量子比特嵌入微波腔中,它们之间的有效耦合由虚腔光子介导。理论结果与实验结果在驱动场功率共振作用于超导量子比特的宽范围内吻合得很好,并揭示了驱动量子比特-磁振子混合量子系统可以用来模拟耦合到玻色子模的粒子-空穴对称对.该混合量子系统为费米子和玻色子组成的复合准粒子的量子模拟提供了一个新的平台。
2019-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Long-Range Order and Composite Boson Condensation in Lattice Quantum Hall States
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Collège de France(法兰西公学院);CNRS(法国国家科学研究中心);ENS-Université PSL(巴黎高等师范学院-PSL大学);Sorbonne Université(索邦大学);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所)
该研究将张量网络方法应用于承载量子霍尔态的格点哈密顿量,揭示了其中复合玻色子的凝聚与长程关联,定义了可识别拓扑相变的非局域序参量,为拓扑量子物质的微观研究开辟了新途径。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el