A position dependent atom-atom entanglement in real-time Cavity QED system
在假设腔QED实验中,我们研究了一种特殊的两原子纠缠情形,其中只有一个原子与腔模有效地交换了一个单光子。在原子间距离较大的情况下,计算了原子间共振偶极-偶极相互作用(RDDI)下的原子纠缠。我们发现,RDDI,即使这是远远小于原子的最大拉比频率,可以诱导明显的硅藻纠缠。当RDDI强度与原子的Rabi频率相当时,纠缠度峰值达到最大值。
2005-12-23 quant-ph
Continuous-Variable Spatial Entanglement for Bright Optical Beams
如果一束光的位置可以被确定到超过标准量子极限的精度,那么我们就说它是位置压缩的。我们确定的位置和动量可观的明亮的光束,并表明,位置和动量纠缠可以通过干涉两个位置,或动量,压缩光束分束器上产生。这些光束的位置和动量测量可以使用具有适当横向光束轮廓的本地振荡器的零差检测器来执行。我们将这种形式的空间纠缠与基于分裂检测的空间纠缠进行了比较。
2005-01-25 quant-ph
The influence of pump coherence on the generation of position-momentum entanglement in down-conversion
两个共轭变量之间的强关联是量子纠缠的标志,在现代物理学的发展中起着关键作用。纠缠光子已经成为量子信息和基础的标准工具。一个令人印象深刻的例子是光子对的位置-动量纠缠,通过共同出生区和动量守恒所暗示的相关性来解释。然而,这些论点完全忽视了生成机制背后驱动力的"量子性",即相干性的重要性。我们从理论和实验上研究了非线性下转换泵浦的相干性对相关性的影响。在极端的情况下-一个真正的非相干泵-只有位置相关存在。通过增加泵的相干性,动量的相关性出现,直到它们的强度足以产生纠缠。我们的结果对纠缠的产生有一定的指导意义,并可用于调节量子信息应用中的纠缠。
2018-12-22 quant-ph
Advances in Position-Momentum Entanglement: A Versatile Tool for Quantum Technologies
Institute for Applied Physics, Technical University of Darmstadt(达姆施塔特工业大学应用物理研究所);ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科技研究所光子科学研究所)
综述位置-动量纠缠在量子光学中的产生、测量和量子技术应用,强调其高维特性及近年进展。
2026-06-29 quant-ph
Positioning and clock synchronization through entanglement
提出了一种利用纠缠和压缩光来确定一方的位置和同步远处时钟的方法。一个精度增益超过类似的协议,采用经典的资源被证明和量子密码定位的应用程序,它只允许可信方学习的位置,无论必须本地化。被认为是一个有损耗的通道和不完善的光电探测的存在。讨论了利用部分纠缠态的优点。
2002-01-11 quant-ph
Position and Momentum Entanglement of Dipole-Dipole Interacting Atoms in Optical Lattices: The Einstein-Podolsky-Rosen Paradox on a Lattice
我们研究了一种可能的实现的位置和动量相关的原子对,被限制在两个相互移动的光晶格的相邻网站,并通过激光诱导偶极-偶极相互作用纠缠。爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)"悖论“[物理评论47,777(1935)]与平移变量,然后修改晶格衍射效应。这个“悖论”在这个方案中可以得到高度的准确性的验证。
2004-09-23 quant-ph
Maximal coin-position entanglement generation in a quantum walk for the third step and beyond regardless of the initial state
我们研究了通过离散时间量子行走产生最大硬币位置纠缠,其中硬币操作是从每一步设置的两个硬币操作中随机选择的。我们将最大纠缠产生作为一个以量子过程保真度为代价函数的优化问题来求解。然后,我们确定了最大纠缠,可以严格产生的任何步骤超过第二个,无论初始条件与适当的硬币序列。最简单的硬币序列,包括阿达玛和身份的操作是等价的广义大象量子行走,它表现出越来越快的传播的概率分布。在实验上,我们演示了由线性光学的硬币序列驱动的十步量子行走,从而显示了所需的高维二分纠缠以及更快传播的传输行为。
2023-02-07 quant-ph
Breaking simple quantum position verification protocols with little entanglement
瞬时非定域量子计算(INQC)避开了表观量子和相对论约束,并允许以指数纠缠代价攻击通用量子位置验证(QPV)协议(旨在安全地证明远程证明者的位置)。我们认为对手共享最大纠缠对qudits和低维INQC攻击对简单的实用家庭的QPV协议的基础上,在一个角度$θ$偏振的单光子。我们发现对一些合理的角度,包括一些坐在外面的Clifford层次(例如$π/6$)的确切的攻击,并显示没有$θ$允许容忍高于$\simeq 5\cdot 10^{-3}$对对手持有两个ebits每个协议的量子位的错误。
2020-07-31 quant-ph
Maximal coin-position entanglement and non-Hermitian skin effect in discrete-time quantum walks
本文通过优化时分复用环路配置实现20步光子离散时间量子行走,优化硬币参数获最大硬币-位置纠缠,实验观测到趋肤效应诱导的不对称李雅普诺夫指数分布及纠缠抑制规律,证实量子行走可研究非厄米系统的混合纠缠与趋肤效应。
2025-08-22 quant-ph
Riemannian optimization of isometric tensor networks
几个张量网络由等距张量构建,即满足$W^\dagger W = \mathrm{I}$的张量。突出的例子包括标准形式的矩阵乘积态(MPS),多尺度纠缠重正化(MERA)和一般的量子线路,例如那些在状态准备和量子变分本征解算器中所需要的。我们展示了如何在黎曼流形上基于梯度的优化方法可以用来优化张量网络的等距表示,例如基态的一维量子哈密顿。我们讨论了几何的格拉斯曼和Stiefel流形,黎曼流形的等距张量,并审查如何国家的最先进的优化方法,如非线性共轭梯度和拟牛顿算法可以在这种情况下实施。我们将这些方法应用于无限MPS和MERA的背景下,并显示基准结果,其中它们优于先前已知的最佳优化方法,这些方法是为这些特定的变分类量身定制的。我们还提供我们的算法的开源实现。
2021-01-13 cond-mat.str-el quant-ph
Insecurity of position-based quantum cryptography protocols against entanglement attacks
最近,基于位置的量子密码被认为是无条件安全的。相反,在这里,我们表明,现有的基于位置的量子密码学的建议,事实上,如果纠缠是两个对手之间共享是不安全的。具体来说,我们展示了对手如何将量子隐形传态和量子秘密共享的想法,以妥协的安全性与确定性。所有当前协议的共同缺陷是泡利算子总是将码字映射到码字(直到不相关的整体相位)。我们提出了一个修改后的方案,缺乏这个属性,在相同的欺骗策略,用来破坏以前的协议可以成功的率最多为85%。我们推测修改后的协议是无条件安全的,并证明了当对手之间共享的量子资源是一个两级或三级系统时,这是正确的。
2010-09-21 quant-ph
Gaussian tripartite entanglement in the simultaneous measurement of position and momentum
本研究针对Arthurs-Kelly位置与动量同时测量的幺正动力学,结合PPT判据与剩余三方Rényi-2纠缠度量,分析旋转位移压缩真空态下的高斯真三方纠缠的定性分类与定量特性。
2023-07-22 quant-ph
Non-Isometric Quantum Error Correction in Gravity
本文在一个二维非对称引力下的蒸发黑洞模型中构造并研究了一组非等距纠错码。在本体中的欧几里德路径积分状态和边界中的哈密顿本征态的优选基中,编码映射与具有零均值和单位方差的独立复高斯随机项的线性变换成比例。使用测量浓度,我们表明,典型的这样的代码是很可能保持成对的内积在一组$S$的状态,可以是次指数大的微正则希尔伯特空间维度的黑洞。该集合的大小也用作体有效场论希尔伯特空间维度的上限。类似的技术被用来证明存在的状态特定的重建$S$保持码空间酉算子。在子空间上的状态特定的重建存在时,他们预计通过纠缠楔重建。我们评论的关系复杂性理论和散装有效场论的故障。
2022-10-24 hep-th quant-ph
Deterministic and Entanglement-Efficient Preparation of Amplitude-Encoded Quantum Registers
量子计算有望为某些类别的问题提供指数级的加速。在许多这样的算法中,经典矢量$\mathbf{b}$被编码在量子态$\left |b \right >$的振幅中。然而,有效地制备$\left |b \right >$已知是一个困难的问题,因为$Q$量子位的任意状态通常需要大约$2^Q$纠缠门,这导致在当今的噪声中间尺度量子(NISQ)计算机上的显著退相干。我们提出了一个确定性(非变分)算法,允许一个灵活地减少所需的量子资源的纠缠有效的方式状态准备。虽然这是以降低理论保真度为代价的,但由于退相干的降低,目前NISQ计算机上的实际保真度实际上可能更高。我们表明,这是真实的各种情况下的利益,如正常和对数正态分布。对于低纠缠态,我们的算法可以制备的纠缠门比等距分解少一个数量级。
2022-08-09 quant-ph
Connecting velocity and entanglement in quantum walks
我们研究了一维离散时间量子游走中输运性质与内部(自旋)和外部(位置)自由度之间纠缠的关系。我们得到了封闭形式的表达式的长时间的位置方差和渐近纠缠的量子行走的时间演化是由任何平衡的量子硬币,从任何初始量子比特和位置状态以下$δ$ -like(本地)和高斯分布。我们发现,步行者的极限速度与初始量子比特的极角一起提供了局域态的渐近纠缠,而这个速度与量子硬币相位一起提供了高度离域态的渐近纠缠。
2020-04-07 quant-ph
Quantum entanglement and position-momentum entropic squeezing of a moving Lambda-type three-level atom interacting with a single-mode quantized field with intensity-dependent coupling
本文研究了运动$Λ$型三能级原子与单模腔场在依赖强度耦合下的相互作用。在得到整个系统的态矢量后,我们研究了系统的非经典特性,如量子纠缠、位置-动量熵压缩、正交压缩和亚泊松统计.数值结果表明,通过选择合适的非线性函数,并通过适当地选择场模结构参数,引入原子运动效应,可以控制压缩周期、熵压缩持续时间和最大压缩。此外,原子的运动以及非线性函数导致原子与光场纠缠度的振荡行为。
2014-07-29 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen Entanglement of Narrowband Photons from Cold Atoms
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)纠缠于1935年提出,研究两个粒子在它们的位置和动量上纠缠。本文报道了冷原子产生的窄带光子对的EPR位置-动量纠缠的首次实验验证。利用双光子量子鬼成像和鬼干涉,我们明确地证明了窄带光子对违反了可分离性准则,证实了EPR纠缠。我们进一步证明了连续变量EPR转向的位置和动量的两个光子。我们的新EPR纠缠窄带光子源有望在空间复用量子信息处理中发挥重要作用,如量子相关图像的存储,涉及超纠缠光子的量子接口等。
2016-07-17 quant-ph
A Tight Lower Bound for the BB84-states Quantum-Position-Verification Protocol
我们使用Dupuis,Fawzi和Wehner开发的纠缠采样技术,找到一个较低的纠缠所需的欺骗者攻击的量子位置验证协议的情况下,欺骗者没有访问的量子信道,但共享(可能是混合)纠缠态$\tildeΦ$的四个BB84状态的联盟。对于使用n个量子比特的协议,欺骗的必要条件是纠缠的最大相对熵$E_{\max}(\tildeΦ)\ge n-O(\log n)$。这通过因子$\sim4$改进了先前已知的最佳下界,并且它本质上是紧的,因为该协议容易受到使用$n-O(1)$ ebits纠缠的基于隐形传态的攻击。
2015-06-08 quant-ph
Entanglement dynamics and position-momentum entropic uncertainty relation of a $Λ$-type three-level atom interacting with a two-mode cavity field in the presence of nonlinearities
讨论了$Λ$型三能级原子与双模腔场的相互作用。考虑了失谐量和交叉克尔非线性效应,并假设原子与光场耦合和克尔介质为$f$形变。即使系统看起来很复杂,对于所考虑的模型,整个系统的状态向量的解析形式是准确的。研究了光场的非经典性质如量子纠缠和位置-动量熵测不准关系(熵压缩)的时间演化。在每种情况下,详细分析了失谐量、广义克尔介质和强度依赖耦合对后者非经典性符号的影响。
2013-03-17 quant-ph
Quantum walk on the line: entanglement and non-local initial conditions
量子行走的演化算子中的条件移位在硬币和位置自由度之间产生纠缠。这种纠缠可以用约化密度算符的冯诺伊曼熵(纠缠熵)来量化。在较长的时间限制内,它收敛到一个依赖于初始状态的定义明确的值。对于(i)局域化初始条件和(ii)由+1和-1位置本征态构成的位置子空间中的初始条件,得到了渐近(长时间)纠缠的精确表达式.
2008-10-09 quant-ph
Simplified instantaneous non-local quantum computation with applications to position-based cryptography
在类空间分离区域之间的非局部可观测量的瞬时测量可以在不违反因果关系的情况下进行。这一壮举依赖于纠缠的使用。在这里,我们为这项任务以及具有本地操作和单轮经典通信的多体量子计算的相关问题提出了新的协议。与以前已知的技术相比,我们的协议减少了纠缠消耗的指数量。我们还证明了一个线性下界的纠缠所需的实施一定的非本地测量的量。这些结果与基于位置的密码学有关:在通信量子位的数量上呈指数级缩放的纠缠量足以使任何这样的方案不安全。此外,我们表明,某些计划是安全的假设下,对手有更少的纠缠比给定的线性界限,并限于经典的通信。
2011-09-20 quant-ph
Macroscopic position-position entanglement by photon recoil in Rydberg atoms
Center for Theoretical Physics and School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University(海南大学理论物理中心及物理与光电工程学院)
研究通过里德堡阻塞和光子反冲,在两个空间分离的中性原子间实现位置-位置纠缠态,形成贝尔态,纠缠存于原子位置,两位置间距可达百微米量级。
2026-07-09 physics.atom-ph quant-ph
Experimental conversion of position correlation into polarization entanglement
本文提出了一种将光子对的位置相关转换为偏振纠缠的方法。这是通过单独操纵在非线性介质的不同部分中产生的光子的偏振状态并将它们置于相干叠加中来实现的。这个概念的实验证明,使用自发参量下转换(SPDC)产生的光子对。该方法被用来实现一个紧凑的源,产生一个观察到的光子对速率为120,000/s/mW的纠缠保真度为0.99。该方法可以推广到任何具有初始位置相关的光子对产生过程。
2019-10-29 physics.optics quant-ph
Asymptotic entanglement in a two-dimensional quantum walk
离散时间量子行走的演化算子涉及位置空间中的条件移位,其使硬币和行走者的位置自由度纠缠在一起。经过几个步骤,硬币位置纠缠(CPE)收敛到一个明确定义的值,这取决于初始状态。在这项工作中,我们提供了一个分析方法,允许精确计算的渐近约化密度算子和相应的CPE的离散时间量子行走的二维晶格。我们使用约化密度算符的冯诺伊曼熵作为纠缠度量。该方法被施加到阿达玛行走的情况下,由此产生的CPE对初始条件的依赖性。初始状态导致最大或最小CPE的确定和硬币或位置纠缠之间的关系存在于初始状态的步行者和CPE的最终水平进行了讨论。从可分离的初始状态获得的CPE满足相应的一维情况下的CPE的可加性性质。非局部初始条件也被认为是,我们发现,初始位置分布均匀的极端情况下,导致最大的CPE变化。
2009-07-20 quant-ph
Distribution of chirality in the quantum walk: Markov process and entanglement
研究了线上量子行走的渐近行为,重点研究了手征性的概率分布与位置无关。这种分布的长时间极限是存在的,并依赖于初始条件,它也决定了硬币和位置之间的纠缠的渐近值。结果表明,对于给定的纠缠和手征分布的渐近值,它是可能的,以找到相应的初始条件内的一个特定的类的空间扩展高斯分布。此外,它表明,纠缠也衡量的手征分布的马尔可夫随机性的程度。
2010-06-11 quant-ph
Packet narrowing and quantum entanglement in photoionization and photodissociation
研究了光电离过程中电子和离子波包的窄化,并充分考虑了电子-离子反冲效应。这种类型的包局域化与电子和离子的联合量子态中的纠缠以及Einstein-Podolsky-Rosen局域化直接相关。这种包变窄效应的实验观察建议通过重合登记的两个探测器,一个固定的位置和其他的位置变化。一个类似的效果,通常具有增强的纠缠度,示出发生在分子的光解离的情况下。
2004-01-15 quant-ph
Quantum temporal correlations and entanglement via adiabatic control of vector solitons
结果表明,通过对光矢量孤子进行色散控制,可以产生平均位置精度超过标准量子极限的光脉冲。所提出的方案也能够纠缠的光脉冲的位置,并可能用于一般的连续变量量子信息处理。
2007-05-29 quant-ph
The Universe as a Quantum Encoder
我们宇宙中的量子力学幺正性受到了大爆炸概念和空间膨胀的挑战,在大爆炸中,没有东西变成了东西,在空间膨胀中,东西变成了更多的东西。这激发了量子力学时间演化总是等距的假设,在保持内积的意义上,但不一定是幺正的。作为这一假设的证据,我们证明了在两个时空维中:(i)存在自由场论中由移动的镜子或扩展几何产生的净纠缠熵,(ii)有限元格点离散的洛伦兹路径积分给出了非幺正等距时间演化,(iii)AdS $_3$的张量网络描述在嵌入的二维de Sitter膜世界上诱导了非幺正但等距的时间演化.在最后一个例子中,时间演化是一种量子纠错码。
2022-02-07 hep-th quant-ph
Spatial state Stokes-operator squeezing and entanglement for optical beams
光束的横向空间属性可以分解为位置、动量和轨道角动量观测量。光束的位置和动量与正交振幅直接相关,而轨道角动量与偏振和自旋变量相关。在本文中,我们研究了这些空间变量的量子特性,使用斯托克斯算子的基础上表示。我们提出了一个空间探测方案来测量所有三个空间变量,从而提出了一个方案的产生空间斯托克斯算符压缩和纠缠。
2009-01-30 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen Entanglement between Separated Atomic Ensembles
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠不仅对量子力学的基础研究,而且对量子信息处理都具有重要意义。在原子系综、氮空位中心和稀土离子掺杂的固体等存储系统之间建立EPR纠缠对于实现基于空间多模的量子通信、量子计算和量子成像具有重要意义。迄今为止,在真实位置和动量的物理系统之间实现EPR纠缠的报道很少。在这里,我们描述成功地建立这样的纠缠两个分离的原子系综之间使用量子存储。我们清楚地证明了EPR纠缠的存在,在两个存储器之间的位置和动量证明了满足不可分性标准的帮助下,量子鬼成像和鬼干涉实验。
2018-05-22 quant-ph
Discrete time quantum walk model for single and entangled particles to retain entanglement in coin space
在目前讨论最多的离散时间量子行走模型中,每经过一个幺正平移算符,粒子就演化到位置空间的叠加态中,并在其中一个基态中稳定下来,在新的位置上失去在硬币空间中的纠缠。利用Hadamard算子使粒子在硬币空间中演化为叠加态,并进行迭代行走。我们提出了一个额外的自由度的酉移位算子$U^{\prime}$的模型。通过引入额外自由度的幺正算符,将量子粒子演化为位置空间的叠加态,保持硬币空间的纠缠。这消除了在每个幺正位移操作之后进行量子掷硬币(Hadamard操作)的需要,如在离散时间量子行走模型的最广泛研究的版本中所使用的。这种构造很容易推广到多粒子量子行走,在本文中,我们将其推广到一对处于纯态的纠缠在硬币自由度中的粒子,同时使它受到一对为单粒子构造的幺正位移算符的作用。我们指出,与单粒子量子行走不同,在$N$步后测量其位置时,纠缠粒子以1/2的概率出现在一起,以1/2的概率出现在不同的位置。这在量子行走的应用中可以作为优点。一个特殊的情况下,也被视为使用一个复杂的物理系统,如物种间的两粒子纠缠的玻色-爱因斯坦凝聚体,作为一个例子。
2006-10-28 quant-ph
Experimental position-time entanglement with degenerate single photons
我们报道了一个实验,其中双光子干涉发生在简并的单光子之间,从来没有满足。两个光子以相反的方向穿过我们的光纤干涉仪,当光子同时到达两个不同的、空间上分离的2 × 2耦合器时,就会发生干涉。我们表明,这个实验是类似于传统的弗兰森型纠缠实验中的光子纠缠的位置和时间。我们测量的两个光子的波函数重叠高达94 $\pm$ 3%。
2008-02-06 cond-mat.other quant-ph
Identifying entanglement using quantum "ghost" interference and imaging
我们报道了一个量子干涉和成像实验,定量地证明了Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)型纠缠双光子态具有比任何经典关联都强的动量-动量关联和位置-位置关联.测量结果表明,纠缠双光子的动量和和位置差的不确定度满足EPR不等式D(k1+k2)<min(D(k1),D(k2))和D(x1-x2)<min(D(x1),D(x2)).这两个不等式合在一起表示一个非经典性条件。我们的测量提供了一个直接的方法来区分量子纠缠和经典关联在连续变量的双光子/双光子系统。
2004-01-21 quant-ph
Quantum Entanglement in Dirac Dynamics via Continuous-Time Quantum Walks in a Quantum Circuit Framework
提出一种高阶近似的连续时间量子行走模型模拟一维狄拉克动力学,通过量子傅里叶变换连接离散模型,揭示时间间隔与位置空间大小对量子纠缠及颤动效应的影响,并增强对内部与外部空间相互作用的理解。
2024-11-07 quant-ph
Geometric Meta-Learning via Coupled Ricci Flow: Unifying Knowledge Representation and Quantum Entanglement
School of Aeronautics and Astronautics, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学航空航天学院);Météo-France(法国气象局);CNRS(法国国家科学研究中心);Mathematical Institute of Toulouse(图卢兹数学研究所)
本文提出耦合里奇流框架,统一几何与深度学习,实现2.1倍加速、63%拓扑简化及15.2%少样本提升,并证明指数稳定性。
2025-03-25 cs.AI cs.LG eess.SP
Creating path entanglement and violating Bell inequalities by independent photon sources
我们提出了一种新的方法,通过独立的光子源在自由空间中发射的光子违反位置相关的贝尔不等式。我们追溯这种违反路径纠缠创建了一个后验选择的模式,由于检测的过程。
2010-05-18 quant-ph
Certifying position-momentum entanglement at telecommunication wavelengths
成功利用高维量子相关性及其在电信基础设施中的集成对于提高鲁棒性和密钥生成速率的尖端量子技术至关重要。光子对的位置-动量Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠是研究这种高维量子关联的一个很有前途的方法。在这里,我们实验证明自发参量下转换(SPDC)产生的光子对的EPR相关的非线性晶体与0型相位匹配在电信波长的第一次。为了实验观察EPR纠缠,我们在信号和空闲模式的近场和远场平面上进行扫描测量。我们证明EPR相关性具有高达45个标准差的统计显著性。此外,我们确定我们的源形成的纠缠大于1,表明维度大于2。在1550 nm左右的电信波长下工作,我们的源与当今部署的电信基础设施兼容,从而为将高维纠缠源集成到量子通信基础设施中铺平了道路。
2022-01-10 physics.optics quant-ph
Accelerated quantum walk, two-particle entanglement generation and localization
我们提出了一个方案来描述加速离散时间量子行走的单粒子和双粒子在位置空间中的动力学。我们证明了在单粒子量子行走中,加速度对增强粒子与位置空间的纠缠的作用,以及在二粒子量子行走中,加速度对两个非纠缠粒子间纠缠的产生的作用。通过引入相算符形式的无序,我们研究了从局域到离域的转变随加速度的变化。这些加速度、纠缠产生和局域化之间的相互联系,以及量子游走与Dirac方程之间的联系,可以用来进一步探索相对论量子力学和量子场论中加速度、质量和纠缠之间的联系。扩展操作工具的量子模拟和模拟量子动力学的加速粒子使用量子行走是这些结果可以发挥重要作用的另一个方向。
2019-07-09 quant-ph
Experimental Characterization of Two-Particle Entanglement through Position and Momentum Correlations
量子模拟是一种快速发展的工具,可以深入了解复杂的量子态及其动力学。囚禁离子系统开创了确定性状态制备和全面的状态表征,对局部的,因此可区分的粒子进行操作。利用超冷原子实验,人们可以制备大量的离域粒子样品,但是还没有达到相同水平的表征。在这里,我们提出了一种方法来测量单个粒子的位置和动量,以获得相关性和相干性。我们证明了这一点,确定性制备的样品中的两个相互作用的超冷费米子耦合双井。作为第一个应用,我们使用我们的技术来证明和量化不同类型的纠缠。
2019-11-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum enhanced positioning and clock synchronization
各种各样的定位和测距程序都是基于通过空间重复发送电磁脉冲并测量其到达时间。本文表明,量子纠缠和压缩可以用来克服经典的功率/带宽的限制,这些程序,提高他们的准确性。频率纠缠脉冲可用于构建量子定位系统(QPS),执行时钟同步或进行测距(量子雷达):所有这些技术与使用经典光的类似协议相比都表现出类似的增强。量子纠缠和压缩已经在干涉测量、频率测量、光刻和算法的背景下被利用。在这里,将分析相对于固定的参考点阵列定位一方(比如Alice)的问题。
2001-06-01 quant-ph
Thermodynamics of N-dimensional quantum walks
$N$维量子步行者的位置和硬币态之间的纠缠导致一个热力学理论。在这个热力学中,熵与手征演化的约化密度算子相关联,在位置上进行部分跟踪。从渐近约化密度矩阵可以定义热力学量,如渐近纠缠熵,温度,Helmholz自由能等。我们详细研究了$2$维量子行走的情况下,在两个不同的初始条件:一个不可分的硬币位置的初始状态,和一个可分离的。所得到的纠缠温度作为系统的参数和初始条件的函数。
2014-08-22 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen Paradox with Position-Momentum Entangled Macroscopic Twin Beams
空间纠缠是量子增强成像应用和高维量子信息协议的核心。特别是,成像和传感应用,量子态与宏观数量的光子需要提供一个真正的优势,在经典国家的最先进的。我们证明了爱因斯坦波多尔斯基罗森(EPR)悖论在其原始的位置和动量形式与明亮的双光束通过显示EPR空间(位置-动量)纠缠的存在。电子倍增电荷耦合器件相机被用来记录在近场和远场制度的明亮的双光束的图像,以实现超过一个数量级的不确定原理的明显违反。我们进一步表明,在空间和时间的自由度的量子关联的存在下,导致明亮的孪生光束在近场和远场的空间波动之间的空间压缩。这提供了空间纠缠的另一个验证,并指出明亮的孪生光束中存在超纠缠。
2020-07-17 quant-ph
HI-QDC: An Isometric Modular Scalable Architecture for Quantum Data Centers
University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
研究以服务器为中心的量子数据中心架构扩展时的问题,通过端到端纯化研究路径多样性与保真度关系,提出HI-QDC架构,该架构能将端到端纠缠转化为有效资源,实现递归可扩展的量子数据中心网络。
2026-07-24 quant-ph
Asymptotic entanglement in the discrete-time quantum walk
由离散时间量子行走的演化算符产生的硬币-位置纠缠在长时间极限内收敛到一个依赖于初始态的定义好的值。我们还讨论了两个相干量子步行者通过几个不可分的硬币操作产生的渐近二体纠缠,纠缠熵呈几何级数增长。
2007-09-20 quant-ph
Position momentum Duality in the Entanglement Spectrum of Free Fermions
我们提出了零温下两个完全不同的自由费米子系统的纠缠谱之间的精确等价性。这种等价性来自位置-动量对偶,其中占据带和真实空间投影仪的物理角色被交换。我们研究了这种对偶性在多带模型中的物理后果,并作为一个例子,还物理上激励的纠缠谱的一个真正的空间分割的两带拓扑绝缘体的双层费米气体与层间分区。这种对偶性与高温极限下的Wannier谱有着有趣的关系,也可以推广到其他与基底无关的物理量,如粒子数涨落。
2014-09-03 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement Pattern Transition of Quantum States from Directed Percolation
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
利用随机自动机与等距张量网络态之间的映射,通过Domany-Kinzel自动机构造二维量子态,研究其临界点处代数关联及基态流形中从W态类似的长程纠缠到平凡纠缠的转变。
2026-05-25 cond-mat.str-el quant-ph
Enhancing delocalization and entanglement in asymmetric discrete-time quantum walks
College of Physics and Electronic Science, Hubei Normal University(湖北师范大学物理与电子科学学院);Hubei Engineering Institute(湖北工程学院)
本文通过非对称离散时间量子行走研究局域化与纠缠的增强,实验展示了非对称参数对光子分布和纠缠鲁棒性的影响。
2026-02-18 quant-ph
Coined Quantum Walk on a Quantum Network
本文研究量子网络上的离散时间带币量子游走,发现网络量子比特的初始纠缠会显著影响游走者与网络间的纠缠增长及游走统计量,并提出该结果可用于表征量子网络特性。
2024-06-03 quant-ph
Complete quantum measurements break entanglement
量子可观测量的完全测量(英语:Complete measurement of a quantum observable,POVM)是对POVM的最大精细化版本的测量。完整的测量给出了测量结果的多重性信息,可以被视为状态准备过程。而且,任何可观测的都可以被完全测量。在这封信中,我们证明了一个完整的测量完全打破了系统,辅助系统和它们的环境之间的纠缠。最后,量子芝诺效应和完整的位置测量的后果进行了讨论。
2012-06-27 quant-ph
Weak disorder enhancing the production of entanglement in quantum walks
我们找到了几种方法来提高实现量子粒子的内部(自旋)和外部(位置)自由度之间的纠缠,通过插入无序的时间步长沿一维离散时间量子行走。无序是由随机选择的量子硬币引入的,量子硬币是从无限量子硬币之间的均匀分布或仅在所有时间步长的Hadamard和Fourier硬币之间的均匀分布中获得的。我们也可以通过沿着量子漫步交替无序和有序的时间步,或者通过建立概率$p<0.5$来减少无序的数量,以便为每个时间步选择傅立叶硬币而不是阿达玛硬币。我们的结果表明,这两种情况下导致最大纠缠优于有序量子行走。然而,这些最后的场景更有效地创造纠缠,一旦他们在更少的时间步长比前几个达到高纠缠率。为了比较不同的无序的情况下,我们进行了平均纠缠计算沿时间平均超过一个大的初始自旋状态从本地和高斯位置状态。对量子行走中从有序到无序的一些瞬态行为也进行了评价和讨论。基于现有的实验平台的实验意见。
2019-11-04 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
Two Photon Tripartite Entanglement Transfer via Time-Multiplexed Quantum Walks
Paderborn University(帕德博恩大学)
该研究通过时间复用量子行走实现双光子三元纠缠转移,利用纠缠和不可分离性相互作用,将纠缠从偏振自由度转移到位置自由度。
2025-12-20 quant-ph
Entanglement-enhanced testing of multiple quantum hypotheses
量子假设检验在两个状态或两个通道的二元鉴别方面已经有了很大的进展。在这种情况下,我们已经知道量子纠缠可以用来增强两个玻色子通道的区分度。在这里,我们取消了二元假设的限制,并表明纠缠光子可以显着提高多玻色通道的歧视。更确切地说,我们制定了一个一般性的问题,通道位置发现的目标是确定目标通道的位置之间的许多背景通道。我们证明,在输入端使用纠缠光子,在输出端使用广义形式的条件置零接收器,我们可以胜过任何经典策略。我们的研究结果可以应用于提高一系列的技术任务,包括稀疏的经典数据的光学读出,光谱分析的频谱,并确定在固定范围内的目标的方向。
2020-07-29 quant-ph
Teleportation of entanglement for continuous variables
研究了用Greenberger-Horne-Zeilinger形式的三重态隐形传送连续变量的纯两粒子纠缠态。找到了联合测量所需的三粒子基,它描述了单个粒子的动量和另外两个粒子的总动量及相对位置的测量。讨论了利用光的压缩态实现光场的方法。
2000-07-04 quant-ph