Limitations on the Creation of Maximal Entanglement
我们研究了一组有限的光路,用于产生接近最大偏振纠缠{ \em没有}通常的大真空贡献。我们考虑的光路包括无源干涉仪,前馈检测,下变频器和挤压器。对于输入真空场,我们发现,使用这样的电路的最大纠缠的创建是不可能的条件下,两个检测到的辅助光子。到目前为止,还没有更多辅助光子的实验。因此,基于所需电路的最小复杂性,如果接近最大偏振纠缠是可能的,似乎不太可能用现有的资源在实验上实现。
2000-11-14 quant-ph
Creation of Entanglement by Interaction with a Common Heat Bath
我表明,如果两个量子比特与一个处于热平衡的公共热浴相互作用,但不直接相互作用,则可以产生两个量子比特之间的纠缠。在大多数情况下,在开启与热浴的相互作用后,纠缠会在很短的时间内产生,但根据系统、耦合和热浴,纠缠可能会持续任意长的时间。这种机制为纠缠的产生提供了新的线索。讨论了一个特殊的例子,两个量子点在一个封闭的腔,其中的热浴是由黑体辐射。
2003-01-23 quant-ph
The creation of large photon-number path entanglement conditioned on photodetection
大光子数路径纠缠是提高测量精度和量子成像的重要资源。提出了一种基于单光子条件探测的任意大光子数路径纠缠态的构造性方案。考虑了非理想检测器的影响,导出了一个渐近标度律。
2003-01-23 quant-ph
Creation, Characterization, and Manipulation of Quantum Entanglement in a Photonic System
在这篇论文中,我们报告了光子系统中量子纠缠的产生、表征和操纵的理论和实验研究。我们研究了量子纠缠的两个不同方面:第一部分,我们讨论了基于SPDC的偏振纠缠光子源的制备和表征的实验方法。我们提供了一个回顾性的研究,比较不同的纠缠措施的非最大纠缠的两个量子比特纯态,并将这种分析扩展到高维系统。在第二部分中,我们研究了振幅阻尼通道存在时两量子比特系统的纠缠动力学,并提出了一种基于局域么正操作的方案来保护纠缠不发生纠缠猝死。我们将退相干的研究扩展到量子比特-量子阱和量子阱-量子阱纠缠系统,并提出了一种更高维系统的纠缠保护方案。
2022-12-20 quant-ph
Creation and protection of entanglement in systems out of thermal equilibrium
我们研究了两个量子辐射体与一个处于热平衡状态下的稳态电磁场相互作用时纠缠的产生。在两个量子比特的情况下,我们表明,平衡的情况下,允许产生稳定的纠缠态,这是无法达到热平衡,实现没有任何进一步的外部作用的两个量子比特。我们首先给出了一个简单的物理解释的现象在一个特定的情况下,然后我们报告了一个详细的调查的依赖性的纠缠动力学的各种物理参数。讨论了亚辐射和超辐射效应,并指出了初始两量子比特态在纠缠产生和保护动力学方面的质的差异。
2014-12-12 quant-ph
Delayed (sudden) birth of entanglement
研究了由自发发射的耗散过程延迟产生纠缠的概念。发现了纠缠产生的阈值效应,即初始未纠缠的量子比特可以在有限时间后纠缠,尽管量子比特之间的相干性始终存在。这种纠缠的延迟产生,我们称之为纠缠的突然诞生,与目前广泛讨论的纠缠的突然消亡相反,是系统单光子纠缠态瞬态动力学的特征。我们确定了纠缠产生的阈值时间,发现它与反对称态保持唯一激发态的时间有关。结果表明,阈值时间可以由量子比特之间的距离和初始激发相对于原子间轴的方向来控制。这种效应为纠缠的研究提供了一种新的选择,并为两个量子比特之间的纠缠提供了一个有趣的资源。
2008-04-06 quant-ph
Entanglement Creation and Storage in Two Qubits Coupling to an Anisotropic Heisenberg Spin Chain
研究了两个自旋量子比特同时耦合到各向异性海森堡XXZ自旋链环境中时纠缠度的时间演化。如果磁场大于临界值,则可以产生两个自旋量子比特的纠缠,并且纠缠是时间的周期函数。如果两个自旋量子比特处于Bell态,即使在磁场很大的情况下,纠缠也可以以相对大的值存储。
2010-06-15 quant-ph
Dynamical creation of entanglement versus disentanglement in a system of three - level atoms with vacuum - induced coherences
研究了与公共真空耦合的三能级原子间纠缠的动力学性质.我们发现,集体阻尼、偶极-偶极相互作用和正交偶极间的交叉耦合等集体效应在纠缠的产生过程中起着至关重要的作用。特别是,额外的交叉耦合增强了纠缠的产生。对于特定的初始态,我们发现Ficek和Tanas [Phys. Rev. A 77,o 54301(2008)]最近在二能级原子的情况下发现的延迟突然产生纠缠的效应也可以在系统中观察到。当初态是纠缠态时,自发发射过程导致关联的破坏和解纠缠。我们表明,对噪声的初始enatnglement的鲁棒性可以通过对状态进行局部操作来改变。
2008-06-16 quant-ph
Creation and manipulation of entanglement in spin chains far from equilibrium
我们从量子通信的角度研究了自旋链中纠缠的产生、操纵和转向。我们演示了如何全局参数驱动的自旋-自旋耦合和/或本地时间依赖性塞曼场产生大量的纠缠之间的第一个和最后一个自旋链。每当驱动频率满足共振条件时,就会发生这种情况,称为“纠缠共振”。我们的方法标志着在固态系统中实现有效的量子态转移或隐形传态迈出了有希望的一步。根据Zueco等人的理论,我们提出了利用自旋链的对称树状结构来产生和路由多体纠缠态。此外,我们还研究了退相干对相应的终端自旋之间的自旋纠缠的影响。
2010-03-25 quant-ph
Robust creation of entanglement between ions in spatially separate cavities
我们提出了一个协议,允许在空间上分离的腔中的单个原子之间产生最大纠缠态。假设探测器是完美的,忽略原子的自发发射,得到的理想方案是确定性的。在更现实的条件下,当原子-腔相互作用偏离强耦合区,并考虑非理想探测器时,我们证明了该方案对实验效率低下的情况是鲁棒的,并产生了非常高保真的概率纠缠。
2003-08-05 quant-ph
Shortcuts to adiabatic passage for population transfer and maximum entanglement creation between two atoms in a cavity
基于腔量子电子动力学(CQED)系统,利用Berry提出的“无跃迁量子驱动”方法,构造了两个$Λ$型原子间的布居转移和最大纠缠产生的捷径.通过引入辅助激发能级、经典驱动场和腔场模,设计了一个有效的哈密顿量来补充或替代原参考哈密顿量,并在任意短的时间内引导系统沿其瞬时本征态演化,从而加快了粒子数转移的速率,并使腔中两原子间产生最大纠缠.数值模拟表明,我们的捷径的性能是强大的原子自发发射和腔光子泄漏造成的退相干。
2014-01-10 quant-ph
Nonlinear coupler operating on Werner-like states - entanglement creation, its enhancement and preservation
本文讨论了两个相互耦合的非线性Kerr振子的模型。我们证明了从类Werner-like态开始,系统的演化在一个小的双模n光子态集合内保持闭合,并且可以产生纯的两量子比特纠缠态。对于某些初始类沃纳态,可以观察到延迟的纠缠产生。我们研究了两种阻尼机制对系统演化的影响。结果表明,在这两种情况下,尽管存在阻尼,纠缠仍然可以继续存在,并且纠缠的突然死亡和重生的影响可以在系统中出现。
2014-06-02 quant-ph
Creation of Two-Particle Entanglement in Open Macroscopic Quantum Systems
我们考虑一个由N个自旋(量子比特)组成的开放量子系统,该系统与局域和集体热环境都没有直接的相互作用。量子比特与环境的相互作用是能量守恒的。我们追踪了热环境和N-2个量子比特的变量,得到了两个任意量子比特的含时约化密度矩阵。我们数值模拟了约化动力学和纠缠(并发)的创建作为热环境参数和量子比特数N的函数。我们的结果表明,两个量子比特的纠缠一般随N的增加而减少。我们分析表明,在极限N趋于无穷大,没有纠缠可以创建。这表明,当许多量子位位于环境相干长度大小的区域内时,集体热环境不能产生两量子位纠缠。我们讨论了我们的方法的一个新的量子表征的噪声环境的发展可能的应用。
2011-09-10 quant-ph
14-qubit entanglement: creation and coherence
我们报告了高达14个量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger状态的创建。通过研究最多8个离子随时间的相干性,我们观察到与量子比特数的平方成比例的衰减。所观察到的衰减与理论模型一致,该模型假设系统受相关高斯相位噪声的影响。这个模型适用于目前大多数朝着量子计算和量子精密测量发展的实验系统。
2011-03-23 quant-ph
Collapse of the quantum correlation hierarchy links entropic uncertainty to entanglement creation
量子关联具有基础性和技术性,因此引入了许多措施来量化它们。这些措施的一些层次排序已经建立,例如,不和谐大于纠缠,我们提出了一类二分态,称为预测量态,其中几个层次崩溃到一个单一的值。由于预测量态是当系统与测量设备相互作用时产生的那种状态,因此层次崩溃意味着可观察量的不确定性与量子相关性(纠缠,不和谐等)定量相关。当被测量的时候,不确定性和量子关联之间的这种奇妙联系,导致了对不确定原理的熵公式的重新解释,即所谓的熵不确定性关系,包括那些允许量子记忆的关系。这些关系可以被认为是测量不相容的可观测量时产生的纠缠的下限。因此,我们发现,纠缠创造表现出互补性,一个概念,应该鼓励探索“纠缠互补关系”。
2012-11-10 quant-ph
Creation and localization of entanglement in a simple configuration of coupled harmonic oscillators
我们研究了一个简单的耦合谐振子的安排,它带来了一些有趣的效果有关的纠缠创造。众所周知,如果耦合谐振子线性链中的每个成员都处于"经典态“,如纯相干态或混合热态,则在旋转波近似中不会产生纠缠。另一方面,如果其中一个振子处于非经典态(例如纯压缩态),则可能在链的成员之间产生纠缠。在这里考虑的设置,我们发现,一个伟大的家庭的非经典(压缩)状态可以本地化纠缠在这样一种方式,遥远的振荡器永远不会成为纠缠。我们提出了一个详细的研究这种特殊的本地化现象。我们的研究结果可能会在未来的量子计算机的固态实现中找到应用,我们建议一个机电系统组成的耦合微机械振荡器阵列作为一个可能的实现。
2009-05-28 quant-ph
Entanglement creation in semiconductor quantum dot charge qubit
我们从理论上研究了单点和双点中两电子和三电子散射中量子关联的出现。的单粒子状态之间的纠缠形成的传输共振所发挥的关键作用。散射粒子波函数的反射和透射分量都用于评估入射载流子和点中的束缚粒子之间的量子相关性。我们的研究为半导体量子点结构中库仑散射引起的退相干效应的分析提供了指导。
2010-06-03 quant-ph
Entanglement Creation Using Quantum Interrogation
我们提出了一些高效率的量子询问(“无相互作用测量”)的应用,用于创建单独的原子和单独的光子的纠缠态。在对象输入和对象输出的叠加中对量子对象的量子询问使对象和探针处于纠缠态。然后,探针可以在随后的量子询问中与其他物体进一步纠缠。通过投影出探针处于特定最终状态的情况,量子物体本身可以处于各种纠缠态。通过这种方式,我们展示了如何在原子之间和光子之间产生两个,三个和更高的量子比特纠缠。有限效率的量子讯问的效果描绘的各种计划。
2001-12-18 quant-ph
Witness of mixed separable states useful for entanglement creation
绝对可分态是所有可分态集合中的一个特殊子集,因为它们在任何整体幺正变换下都是可分的,不像其他可分态。在这项工作中,我们考虑了绝对可分的二分态的集合,并证明了它是凸的,在任何任意维希尔伯特空间中是紧的。通过一个通用的方法,建设合适的厄米特运营商,我们证明了完整的分离公理,以确定任何可分离的状态,不是绝对可分离的。我们证明了这样的证人运营商在不同的qudit系统的行动。提供了混合可分系统的例子,指出了使用量子门的纠缠创造的证人的效用。根据自旋算符或光子偏振分解见证子有助于量子比特态的可测量性。
2014-01-21 quant-ph
Universal optimal broadband photon cloning and entanglement creation in one dimensional atoms
研究了一个初始处于反转的三能级原子与单光子脉冲的相互作用。根据脉冲的时间形状,该系统表现为最佳的通用克隆机,或作为一个高效的确定性最大纠缠光子对的源。这种量子晶体管在很宽的频率范围内工作,可以用当今的固态技术实现。
2012-08-29 quant-ph
Creation of high-quality long-distance entanglement with flexible resources
我们提出了一个量子中继协议,通过量子总线在相干态中的通信产生纠缠光子的基本段。在中继站的输入光子可以处于任意状态,以节省操作的本地状态准备时间。该方案的灵活性加速了基本段(接近精确的贝尔态)的产生,以高速率用于实际的量子通信。长距离的纠缠连接被简化和加速,可能在两个遥远位置之间的经典通信的时间顺序内实现高质量的纠缠对。
2009-04-15 quant-ph
Entanglement creation and distribution on a graph of exchange-coupled qutrits
我们提出了一个协议,允许创建和分发纠缠,导致两个遥远的当事人(爱丽丝和鲍勃)最终共享一个二分贝尔状态。所考虑的系统是由SU(3)交换算子耦合的三层对象(qutrits)的图。该协议开始于第三方(查理)在非纠缠状态下编码两个晶格点,并允许时间下的幺正演化。Alice和Bob在给定的时刻对各自的量子进行投影测量,以一定的概率得到最大纠缠Bell态.我们还考虑了两个进一步的协议,一个基于简单的重复和其他基于连续的测量和有条件的重置,并表明,创建一个贝尔状态之间的爱丽丝和鲍勃的累积概率趋于统一。
2005-12-14 quant-ph
Temporal and diffraction effects in entanglement creation in an optical cavity
讨论了单模光腔中远距离原子间纠缠产生的一种实用方案。我们表明,纠缠度和纠缠达到最佳值所需的时间是初始条件和腔模内原子位置的敏感函数。结果表明,两个原子的纠缠特性可以很容易地从一个简单的二能级系统的动力学提取。实际上,我们设计了两个耦合的量子位,其动力学类似于驱动的单个两级系统。研究发现,耦合常数的空间变化实际上有助于产生瞬态纠缠,这种纠缠在时间尺度上可能比相同耦合常数的情况下所预测的要长得多。当原子最初处于纠缠态时,它们可以一直保持纠缠。我们还发现当原子处于腔模的波腹和波节之间时,纠缠呈现出有趣的衍射现象。纠缠的衍射图案随时间而变化,我们解释这种效果的量子特性的互补性,这表现为交换的光子的能量与系统的演化时间的知识之间的权衡。
2007-04-18 quant-ph
Dynamics of entanglement creation between two spins coupled to a chain
我们研究了两个自旋之间的纠缠动力学,这是由耦合到一个共同的热库。库是热激发的自旋- $\frac{1}{2}$伊辛横场链,两个缺陷自旋耦合到链的两个自旋,这两个自旋可以在宏观距离处。利用Holstein-Primakoff变换,在弱耦合和低温极限下,将自旋链映射到一个线性相互作用的振子上。我们分析了两个缺陷自旋的密度矩阵随时间的演化,并推导出了由公共库产生的纠缠。我们讨论了几种情况下,不同的初始状态的两个自旋和不同的距离。
2020-06-18 quant-ph
Deterministic creation and stabilization of entanglement in circuit QED by homodyne-mediated feedback control
在固态电路QED系统中,基于色散区的零差测量,我们证明了基于零差电流的反馈可以在中等噪声环境下产生并稳定高度纠缠的两量子比特态.特别是,我们提出了一个扩展的分析,基于电流的马尔可夫反馈,从而导致一个改进的滤波电流为基础的反馈方案。我们表明,这是必不可少的,我们要达到理想的控制效果,在目前的系统。
2010-05-17 quant-ph
Characterizing quantumness via entanglement creation
在[M. Piani等人,arXiv:1103.4032(2011)]引入了一种激活协议,该激活协议通过潜在的高度纠缠相互作用将给定系统之间的一般非经典(多体)相关性映射到系统和局部附属物之间的二体纠缠。在这里,我们研究如何激活协议可以用来纠缠的起始系统本身通过纠缠交换通过测量上的附属。此外,我们对一类特殊的可分态,即所谓的经典量子态,限制了量子性的相对熵(在上述Piani等人的方案中自然产生的非经典性度量)。特别是,我们充分描述了经典量子两量子比特状态,是最大的非经典。
2011-05-17 quant-ph
Nonclassicality witnesses and entanglement creation
考虑了经典性的几种定义,如P-可表示性、广义相干态和可分态。这些概念下处理一个简单的和一般的定义的基础上凸集,这使得使用的哈恩-巴拿赫定理分离的经典状态从非经典的。非经典线性证人的基础上,在一个给定的物理情况下,可观察到的。一些非经典状态的例子被认为是,与检测方案,现在。从另一个角度考察了纠缠势的概念,指出在某些情况下,只要广义受控位移(例如,分束器、CNOT门)。此外,这种纠缠可以用一种简单的方法检测使用的非经典证人的原始单系统状态。最后,我们将讨论扩展到多体态,提出了产生和分类多体纠缠的替代方法。
2012-04-09 quant-ph
Dynamical creation of entanglement by homodyne-mediated feedback
对于两个耦合到单模腔场的二能级原子,在腔场的驱动和强阻尼作用下,用未调制的驱动激光照射系统,可以实现稳态纠缠[S.Schneider,G. J. Milburn Phys. Rev A 65,042107,2002]。我们提出了一种利用零差反馈来显著提高稳态纠缠的方案,该方案中驱动激光由来自腔输出的零差光电流调制。这样的反馈可以增加对双量子比特系统的退相干过程和单个量子比特的相干演化的非线性响应。我们利用SO(3)Q函数给出了纠缠态的性质。
2004-10-07 quant-ph
Robust creation of entanglement between remote memory qubits
在这封信中,我们提出了一种基于原始DLCZ协议[LM]的强大量子中继器架构Duan \textit{et al.},Nature \textbf{414},413(2001)]。该架构基于双光子Hong-Ou-Mandel型干涉,其将长距离稳定性要求放宽约7个数量级,从DLCZ所需的单光子干涉的子波长到光子的相干长度。我们的建议提供了一个令人兴奋的可能性,强大的和现实的长距离量子通信。
2007-06-08 quant-ph
Decoherence-free creation of atom-atom entanglement in cavity via fractional adiabatic passage
提出了一种鲁棒且对退相干不敏感的方案,利用该方案实现了两个三能级原子与光腔和激光相互作用系统的可控纠缠态的产生。通过采用分数绝热通过和适当设计的原子-场耦合,有效地抑制了由于原子自发跃迁和腔衰减引起的损耗。在这个方案中,两个原子以相反的方向穿过腔模和激光束,而不是其他纠缠方案,其中原子需要在腔内具有固定的位置。我们还证明了一个运动原子的相干性可以转移到另一个原子上,而不需要填充腔模。
2005-01-26 quant-ph
Optical qudit-type entanglement creation at long distances by means of small cross-Kerr nonlinearities
纠缠是量子信息处理的重要资源,但其产生本身需要有限的物理资源。我们提出了一个方案,用于产生一个广泛的类纠缠qudit型光场模式在网站分开的噪声介质时,只有弱的光学非线性,在两个网站。该协议还基于利用弱探测场,在站点之间传输,并用于生成两个空间分离的场模式之间的量子关联。讨论了通过测量实现概率纠缠增强的思想,并提出了相应的方案,利用线性光学和光电探测器测量探测场态,而不需要分辨光子数。结果表明,该方案适用于存在退相干、光电探测器效率和暗计数受限以及非线性耦合常数不确定性的情况。
2012-02-08 quant-ph
Adiabatic Creation of Atomic Squeezing in Dark States vs. Decoherences
研究了多原子暗态的多体关联,其特征是原子的压缩超过了两两纠缠。结果表明,在电磁诱导透明(EIT)机制的原子系综光子存储过程中,通过对原子系综上经典光场的Rabi频率进行精细调控,可以产生原子压缩和两两纠缠.我们还考虑了在各种退相干通道下原子压缩和两两纠缠的突然死亡。通过详细研究原子系综中量子关联的绝热产生与退相干之间的竞争,得到了产生最大原子压缩和两两纠缠的最佳时间,并给出了三种典型的退相干通道.
2010-11-12 quant-ph
Remote creation of hybrid entanglement between particle-like and wave-like optical qubits
光的波粒二象性导致了光学量子信息处理的两种不同编码。已经出现了几种方法,基于粒子状离散变量状态,例如有限维量子系统,或基于波动状连续变量状态,例如无限维系统。在这里,我们展示了这些不同类型的光学量子比特之间的纠缠的第一个测量引起的产生,位于遥远的地方,并通过有损信道连接。这种混合纠缠是最近提出的各种方案(包括量子密码学和计算)的关键资源,能够通过隐形传态将信息从一个希尔伯特空间转换到另一个希尔伯特空间,从而基于不同的编码连接远程量子处理器。除了对纠缠及其可能的实例化的探索具有根本意义之外,我们的光路还为异构网络实现开辟了前景,在这种实现中,离散和连续变量的操作和技术可以有效地结合起来。
2014-07-03 quant-ph
On Selecting Paths for End-to-End Entanglement Creation in Quantum Networks
本文针对量子网络端到端纠缠创建的路径选择问题,提出先验纠缠是优化路径选择的重要考量,并引入纠缠多样性概念,通过仿真证明利用先验纠缠的较长路径和多路径策略能显著提升纠缠建立效率与保真度。
2025-11-02 quant-ph
Creation of Entanglement and Implementation of Quantum Logic Gate Operations Using a Three-Dimensional Photonic Crystal Single-Mode Cavity
在偶极近似和行波近似下,求解了具有足够高品质因子的三维光子晶体单模腔的含时耦合Jaynes-Cummings哈密顿量.然后,我们利用这些结果来展示如何创建两个原子的最大纠缠态,以及如何实现几个量子逻辑门:双轨Hadamard门,双轨NOT门和SWAP门。所有这些操作中的原子都是同步的,这在PC中的先前研究中不是这样[1,2]。我们的方法有可能扩展到N原子纠缠,通用的量子逻辑操作,和其他有用的,腔QED的量子信息处理任务的实施。
2006-03-11 quant-ph
Implementation of quantum logic operations and creation of entanglement in a silicon-based quantum computer with constant interaction
我们描述了如何在硅基量子计算机中实现量子逻辑运算,磷原子作为量子比特。信息存储在核自旋的状态中,条件逻辑操作通过电子自旋利用核-电子超精细和电子-电子交换相互作用来实现。我们计算机中的电子应该只在一个控制非门的实现过程中保持相干。交换相互作用是恒定的,并且由磁场梯度提供选择性激发。量子逻辑运算是由矩形射频脉冲实现的。这种架构是可扩展的,并且不需要制造纳米级电子门。如本文所示,量子协议的参数可以推导出解析,即使是一台计算机与大量的量子位使用我们的微扰方法。我们提出的协议初始化的核自旋和协议创建纠缠。所有的分析结果进行了测试,使用两个量子比特系统的数值。
2005-12-21 quant-ph
High-fidelity multipartite entanglement creation in non-Hermitian qubits
本文理论研究非厄米超导量子比特中多体纠缠的生成,通过驱动场与耦合作用,在低衰减率下实现接近1保真度的GHZ态,展示了非厄米系统产生最大多体纠缠的潜力。
2024-12-02 quant-ph
Quantum memory enhanced dissipative entanglement creation in non-equilibrium steady states
本文研究了纠缠非平衡定态的耗散制备。我们构造了一个碰撞模型,其中开放系统由两个量子比特组成,它们耦合到具有不同温度的热源。浴由与开放系统相互作用的量子比特序列建模。该模型可以在不同的动力学制度:有和没有环境记忆效应进行研究。我们报告说,只有一定的浴温度范围内允许纠缠NESS。此外,我们得到的最小和最大的临界值的热流通过系统。令人惊讶的是,量子记忆效应在长时间限制中起着至关重要的作用。首先,记忆效应拓宽了量子相关NESS可以耗散准备的参数区域,其次,它们增加了可达到的并发性。最值得注意的是,我们发现了一个热流范围,不仅允许,而且保证了NESS纠缠。因此,热流可以见证非平衡定态的纠缠。
2021-03-03 quant-ph
Scalable creation of long-lived multipartite entanglement
我们展示了基于可扩展方法的多体纠缠的确定性生成。四个量子比特被编码在$^{40}$ Ca $^+$中,存储在微结构分段的保罗陷阱中。这些量子比特通过激光驱动的成对门操作顺序纠缠。在这些之间,量子位寄存器通过离子穿梭操作动态地重新配置,其中离子晶体被分离和合并,并且离子被移入和移出固定的激光相互作用区。由三个成对纠缠门组成的序列产生四离子GHZ态$\vertψ\rangle=\tfrac{1}{\sqrt{2}}\left(\vert 0000\rangle+\vert 1111\rangle\right)$,并且全量子态层析显示Bell态保真度为94.4(3)\%。我们分析了这种态的退相干,并对空间分布的组分采用动态退耦合,使其在1.1~ s的存储时间内保持69(5)%的相干性.
2017-07-12 quant-ph
Entanglement over global distances via quantum repeaters with satellite links
我们研究基于量子中继器架构的全球距离上的纠缠创建,该架构使用配备纠缠光子源的低地球轨道卫星,以及配备量子非破坏探测器和量子存储器的地面站。我们表明,这种方法允许纠缠创建在可行的速率超过距离,是无法通过直接传输通过光纤,甚至从非常遥远的卫星。
2014-10-20 quant-ph
Entanglement Generation by Time Varying Refractive Index: Analogy with Cosmological Model
研究了介质折射率突变引起的电磁场模间纠缠。我们使用之间的类比Fock空间公式造成的对创造的收缩和膨胀的宇宙,一方面和对创造的时间依赖的电场的另一方面。结果表明,光子之间的纠缠编码的信息有关的基本折射率的介质。
2012-01-06 quant-ph
Entangling capacity of global phases and implications for Deutsch-Jozsa algorithm
我们调查的纠缠的创建的应用程序的相位的值取决于一个集合的量子比特的状态。首先,我们给出了一组给定的相位导致在一个由任意数量的量子比特组成的状态中产生纠缠的充分必要条件。然后我们分析了任意两个量子比特在三个量子比特纯态和混合态中纠缠的产生。我们用我们的结果证明了纠缠是必要的Deutsch-Jozsa算法有一个指数优势,它的经典对手。
2001-12-12 quant-ph
Theory of an Entanglement Laser
我们考虑了在强脉冲泵浦驱动下,腔内参量下转换产生偏振纠缠光。产生的多光子态非常接近于两个非常大的自旋的单重态。一个标准来量化这种状态的纠缠。我们研究了系统在存在损耗和其他缺陷的情况下的动力学,得出的结论是,光子数高达一百万的强纠缠态的创建似乎是可以实现的。
2003-02-03 quant-ph
Particle creation from entanglement entropy
Nazarbayev University(纳扎尔巴耶夫大学);National Taiwan University(台湾大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
该研究探讨了纠缠熵驱动粒子产生机制,通过计算不同物理场景下的粒子谱和能量,建立了信息流动与物质创造之间的联系。
2025-08-23 gr-qc quant-ph
Quantum entanglement and entropy in particle creation
我们研究了在含时背景场或时空中产生的粒子对的量子纠缠的基本理论问题。类似于这些过程的熵产生取决于物理变量的选择以及某些信息的粗粒度,纠缠动力学取决于可测量量的选择以及如何选择双方以及场或时空的背景动力学。我们讨论了粒子产生过程中量子态可分离的条件,并指出了冯诺伊曼熵作为熵产生度量与纠缠动力学度量的不同之处。我们表明,通过一个明确的建设,采用不同的物理变量会产生不同的纠缠熵。作为这些理论考虑的应用,我们展示了粒子数和量子相位如何进入宇宙粒子产生的纠缠动力学。
2010-04-30 gr-qc quant-ph
Creation of entanglement in a scalable spin quantum computer with long-range dipole-dipole interaction between qubits
从理论上和数值上考虑了自旋链系综中自旋间偶极-偶极相互作用的纠缠产生。远程偶极相互作用的不想要的效果通过实现协议的射频脉冲的参数的最佳选择来补偿。由(i)环境的影响,(ii)非选择性激发,(iii)不同自旋链彼此的影响,(iv)量子位从其完美位置的位移,以及(v)外部磁场的波动引起的误差被解析地估计和数值地计算。对于完全纠缠态,整个系统的磁化强度的z分量M等于零。误差导致M的有限值。如果系统中的量子位数很大,则可以通过实验检测到M。利用M对于每种误差不同地取决于系统参数的事实,改变这些参数将允许人们通过实验确定最重要的误差源,并相应地优化量子计算机设计,以减少误差和M。使用我们的方法,可以对量子计算机进行基准测试,减少错误,并为实现更复杂的量子算法做好准备。
2006-03-24 quant-ph
Rapid creation of distant entanglement by multiphoton resonant fluorescence
研究了一种简单、有效、鲁棒的方法,利用多光子高斯态实现了两个独立的静止量子点自旋量子比特的高保真纠缠。来自两个点的荧光信号在分束器处干涉。与Hong-Ou-Mandel效应类似,光子的玻色子性质导致光子空穴的选择性配对(荧光信号中的光子缺失)。结果,在出射光束处的两个奇光子数检测预示着三重子纠缠的产生,并且随后三重子到自旋基态的还原导致自旋-自旋纠缠。高斯状态的鲁棒性通过在输入处适度增加光子数量来补偿光子吸收和噪声的能力来证明。我们计算了纠缠产生率在理想,非理想和近理想的检测器制度,并发现在所有三个制度的单光子计划的实质性改善。快速有效的自旋-自旋纠缠产生可以形成可扩展量子点量子计算网络的基础。我们的预测可以用目前的实验能力来检验。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Creation of 2000-atom Greenberger-Horne-Zeilinger states by entanglement amplification
提出了一种新的多原子系综纠缠产生方案--纠缠放大,它将非纠缠态转化为纠缠态,并将纠缠度较低的纠缠态放大为最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态.该方案从一个初始化在相干自旋态的多原子系综开始。通过移动一个Dicke态的能量,我们将系综的Hilbert空间分裂成两个孤立的子空间,将相干自旋态撕裂成两个分量,从而引入纠缠。然后,我们利用孤立子空间相干分离两个分量,进一步增强纠缠。在单频光照射下,利用单粒子Rabi驱动高精细度光腔中的原子,在实验上可获得2000个原子的GHZ态,保真度在80%以上,从而为量子精密测量提供了海森堡极限的系综资源。
2020-03-24 physics.atom-ph quant-ph
Percolation based architecture for cluster state creation using photon-mediated entanglement between atomic memories
许多量子技术的一个核心挑战是产生可单独寻址的量子存储器的大纠缠态。在这里,我们表明,渗透理论允许任意大的图形状态的快速生产预示着光子纠缠在原子存储器的晶格。这种方法可以大大减少产生用于量子信息处理的大型集群资源状态所需的时间,包括通用单向量子计算所需的状态。这种减少使我们的架构在一个操作制度,其中证明收集,耦合和检测效率是足够的通用量子计算在实验证明的相干时间内产生资源状态。该方法还免除了对耗时的前馈、高协同性接口和辅助单光子的需要,并且还可以容忍高速率的站点缺陷。我们还推导出原子存储器的最小相干时间,以可扩展地创建大规模光子纠缠,而无需前馈作为收集效率的函数,为未来的实验演示设定了一个关键的基准。我们还提出了一个变体的架构与远程连接,使我们的架构更有弹性的低网站收益率。我们分析我们的架构的氮空位(NV)中心的金刚石,虽然该方法适用于任何原子或类原子系统。
2019-08-27 quant-ph
Lattice surgery for near-term experimental logical qubit entanglement creation in planar architectures
Institute for Theoretical Nanoelectronics (PGI-2), Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心理论纳米电子学研究所);Institute for Quantum Information, RWTH Aachen University(亚琛工业大学量子信息研究所);Department of Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院物理系);ETH Zurich - PSI Quantum Computing Hub, Paul Scherrer Institute(保罗谢勒研究所苏黎世联邦理工学院-PSI量子计算中心);Quantum Center, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院量子中心)
本文详细描述了基于晶格手术的表面码逻辑量子比特间的逻辑隐形传态协议,探讨了超导架构中的模块化约束、序列决策逻辑和接口区域优化,并通过仿真展示了近期可实现的容错量子计算改进。
2026-06-16 quant-ph
Entanglement creation with negative index metamaterials
我们提出了一个由两个场量子组成的最大纠缠态的产生方案。在我们的方案中,两个弱光场,这是最初准备在相干或偏振态,与复合介质附近的电介质和负折射率超材料之间的界面相互作用。这种相互作用导致大的克尔非线性,光的群速度的降低和光场的显著限制,同时避免入射辐射的振幅损失。所有这些考虑因素使我们的计划有效。
2012-05-21 physics.optics quant-ph
Entanglement creation between two causally-disconnected objects
我们研究了两个均匀加速的Unruh-DeWitt探测器的完全纠缠动力学,它们之间没有直接的相互作用,但每个探测器都耦合到一个共同的量子场,并在场真空中背靠背移动。对于两个最初准备在可分离状态的探测器,我们的精确结果表明,在某些特定情况下,量子场可以在探测器之间产生量子纠缠,尽管在这种设置中,每个探测器都不会进入另一个探测器的光锥。在弱耦合极限下,只有当初始时刻足够早,并且探测器的加速度与探测器的固有频率相比既不太大也不太小时,才能产生纠缠。一旦纠缠产生,它只会持续有限的时间,并且总是在很晚的时候消失。Reznik利用扩展积分域的含时微扰理论得到的结果在某些特定时刻是我们精确解的极限情况。在强耦合和高加速状态下,每个探测器所经历的真空涨落总是局部地支配探测器之间的互相关,因此探测器之间的纠缠将永远不会产生。
2010-03-04 gr-qc quant-ph
Entanglement Creation in Low-Energy Scattering
我们研究的纠缠创造的低能量散射的两个粒子在三维空间中,一般类的相互作用势,不需要是球对称的。在碰撞之前,进入的渐近状态是两个归一化高斯状态的乘积。在散射之后,粒子纠缠在一起。我们把其中一个的纯度作为纠缠的量度。我们给出了低能下首阶纯度的严格的显式计算,并给出了误差界。纠缠度强烈地依赖于质量的差异。当质量相等时,它达到最小值,随着质量的不同,它迅速增加。值得注意的是,尽管纠缠是一个二阶效应,但势的各向异性对纯度的首阶没有贡献。
2012-01-04 math-ph math.MP quant-ph
Mode-mixing quantum gates and entanglement without particle creation in periodically accelerated cavities
我们证明了模式混合量子门可以由非均匀相对论加速产生。腔中的周期性运动表现出一系列共振条件,在不同频率模式之间产生纠缠量子门。与粒子产生相关的共振条件是最近在超导电路中证明的动态Casimir效应的主要特征。我们发现,第二个共振,这引起了较少的关注,因为它意味着可以忽略不计的粒子生产,产生一个光束分裂量子门,导致共振增强的纠缠,可用作第一个证据的机械振荡器中的加速效应。我们提出了一个桌面实验,其中与第二次共振相关的频率可以机械地产生。
2013-07-31 gr-qc quant-ph