The role of self-coherence in correlations of bosons and fermions in linear counting experiments. Notes on the wave-particle duality
研究了测量装置线性激励时两个探测器探测事件的相关性。根据经典概率论和基本守恒定律,导出了玻色子和费米子两点关联函数的一般公式。所得结果与用量子化场振幅的量子理论导出的结果一致。同时应用粒子和波动图象,在直观清晰的描述框架内解释了在束流实验中测量到的光子聚束与反聚束、光子相互作用关系和费米子反聚束现象。
2010-12-03 quant-ph
On the origin of strong photon antibunching in weakly nonlinear photonic molecules
在最近的工作[T。C. H. Liew和V. Savona,Phys. Rev. Lett. { \bf 104},183601(2010)]数值显示,在由两个耦合腔组成的光子“分子”中,近共振相干激发可以产生具有令人惊讶的弱非线性的强光子反聚束。在这里,我们表明,一个微妙的量子干涉效应是负责预测有效的光子封锁效应。我们解析地确定了最佳的现场非线性和频率失谐之间的泵场和腔模式。我们还强调了该建议的局限性及其在弱非线性腔阵列中强关联光子系统演示中的潜在应用。
2010-07-09 physics.atom-ph quant-ph
k-Component q-deformed charge coherent states and their nonclassical properties
构造了k分量q变形电荷相干态,证明了它们的(过)完备性,并探讨了它们的产生.当k分别为1和2时,q变形电荷相干态和偶(奇)q变形电荷相干态是它们的两种特殊情况。利用它们给出了SU $_q$(1,1)生成元的D-代数实现。研究了它们的非经典性质,结果表明:对于$k\geq3$,它们表现出双模q反聚束效应,但既没有SU $_q$(1,1)压缩,也没有单模或双模q压缩.
2005-04-05 quant-ph
Comment on Kuwahara et al., Intensity Interference in a Coherent Spin-Polarized Electron Beam, Phys. Rev. Lett. 126, 125501 (2021)
Alberhara等人[1]报告了Hanbury Brown-Twiss电子反聚束凹陷的观察结果(他们的图3),这可能被解释为电子源发射速率依赖于光偏振。他们的GaAs/GaAsP样品上的应变是单轴的,人们会期望光电子发射中的线性二向色性可能高达15% [7] -远大于报道的0.1%效应。对于圆偏振光也存在同样的问题。
2021-11-01 quant-ph
Photon Antibunching in Single-Molecule Vibrational Sum-Frequency Generation
本研究计算单分子振动和频产生中上转换场的二阶相干度,发现非谐势在相干驱动下可导致光子反聚束,为无需强耦合的明亮可调谐单光子源开辟新路径。
2024-09-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Scattering of coherent states on a single artificial atom
在这项工作中,我们从理论上分析了一个电路QED设计,传播量子微波与一个单一的人工原子,一个单一的库珀对盒。特别是,我们推导出一个主方程在所谓的transmon政权,包括相干驱动器。受最近实验的启发,我们应用主方程来描述原子的二能级和三能级近似的动力学。在二能级情况下,我们还讨论了如何测量反射场中的光子反聚束,以及有限温度和有限探测带宽对光子反聚束的影响。
2016-02-01 quant-ph
Tuning photon statistics with coherent fields
通过Glauber的$n$阶相干函数$g^{(n)}$测量的光子相关性被高度寻求最小化和/或最大化。在相干驱动的系统中,所谓的封锁可以根据基于水平排斥(常规封锁)或干扰(非常规封锁)的两种情况产生强相关性。在这里,我们展示了这两种方法如何涉及到一个相干态与一个量子态,如压缩态的最简单和最经常的情况下混合。从各种系统的发射,如共振荧光,Jaynes-Cummings模型或微腔极化激元,作为一个大家庭的量子光源的几个例子,被证明是这样的混合物的特殊情况下,可以进一步dockored-up外部通过添加一个振幅和相位控制的相干场的效果调谐光子统计从零到无穷大。我们展示了这样的理解如何也允许在整个平台上根据常规和非常规特征对光子统计进行分类,从而优化相关性并具有可能的光谱应用。特别是,我们展示了如何配置,可以同时实现常规和非常规的反聚束带来最好的两个世界:巨大的反聚束(非常规)与大量的人口和强大的退相(常规)。
2020-06-24 physics.optics quant-ph
Even and odd nonlinear charge coherent states and their nonclassical properties
证明了奇偶非线性电荷相干态的(过)完备性,并探讨了它们的产生。证明了它们是广义纠缠非线性相干态。利用它们给出了SU $_f$(1,1)生成元的$D$ -代数实现.对于某些特殊的$f$非线性,它们表现出SU $_f$(1,1)压缩和双模$f$反聚束,但既不表现出单模压缩,也不表现出双模$f$压缩.
2012-04-29 math-ph math.MP quant-ph
Superpositions of the dual family of nonlinear coherent states and their non-classical properties
非线性相干态(CS)及其{ \it对偶族}是近年来提出的新概念。在本文中,我们试图得到它们的叠加态,并研究它们的非经典性质,如反聚束效应、正交压缩和振幅平方压缩。为此,考虑两种类型的叠加。在第一种类型中,我们忽略对偶对的两个分量的归一化因子,将它们叠加,然后归一化得到的状态,而在第二种类型中,我们将两个归一化分量叠加,然后再次归一化得到的状态。作为一种物理实现,该形式将被应用于具有已知非线性函数的特殊物理系统,即,类氢光谱。我们继续与(第一种类型的)叠加的双重对Gazeau-Klauder相干态(GKCS)作为时间稳定的CS。应用Pöschl-Teller势系统给出了该建议的一个应用。数值结果的详细介绍和讨论,显示这种特殊的量子干涉的影响。
2010-03-12 quant-ph
Invariants and Coherent States for Nonstationary Fermionic Forced Oscillator
保持费米子相干态在时间上稳定的哈密顿量的最一般形式是非定常费米子振子形式。对于更一般的非定常受迫费米子振子系统,建立了不变的产生和湮灭算符以及相应的Fock态和相干态。
2009-03-19 quant-ph
Even and odd q-deformed charge coherent states and their nonclassical properties
构造了q变形的奇偶电荷相干态,证明了它们的(过)完备性,并探讨了它们的产生。利用它们给出了SU $_q$(1,1)生成元的$D$ -代数实现.它们表现出SU $_q$(1,1)压缩和双模$q$反聚束,但既不表现出单模压缩,也不表现出双模$q$压缩.
2003-08-22 math-ph math.MP math.QA
Hanbury Brown and Twiss interference of electrons in free space from independent needle tip sources
本研究以两个激光触发针尖为独立电子源实现费米子型Hanbury Brown and Twiss干涉,通过量子路径理论和半经典方法分析,证实泡利不相容原理的反聚束与库仑排斥效应可明确区分。
2025-02-05 quant-ph
Fermionic coherent states for pseudo-Hermitian two-level systems
对于由实本征值的赝厄米哈密顿描述的二能级系统,我们引入赝厄米费米子的产生和湮灭算符。这使得费米相干态的方法推广到这样的系统。构造了两个赝费米子湮灭算符的本征态--赝费米子相干态。这些相干态构成了一个双正规双过完备系统,它们的演化受伪厄米哈密顿量的控制,是时间稳定的。通过引入赝费米子算符,二能级系统的哈密顿量取类似于谐振子的因式分解形式。
2009-02-27 quant-ph
Quantum Coherent Nonlinear Feedbacks with Applications to Quantum Optics on Chip
在经典机械系统的控制中,反馈已成功地应用于产生所需的非线性动力学。然而,这能做到多少仍然是量子力学系统中的一个悬而未决的问题。本文提出了一种利用相干反馈技术产生强非线性量子效应的方案,该方案优于只能产生伪非线性量子效应的基于测量的量子反馈方案.通过两个在片上量子光学中的应用实例,说明了这种进步。在第一个例子中,我们表明,非线性克尔效应可以产生和放大到与传输线谐振器(TLR)中的线性效应相媲美。在第二个例子中,我们表明,通过调谐TLR相干反馈网络中的量子放大器的增益,非高斯“光”(微波场)可以产生和操纵通过非线性效应,表现出完全量子亚泊松光子计数统计和光子反聚束现象。该方案为在芯片上实现强非线性量子光学开辟了广阔的应用前景,而传统量子光学器件中的非线性量子光学是极其脆弱和不灵活的。
2012-07-21 quant-ph
Scattering of nonlinear coherent state on sphere by an absorptive and dispersive dielectric slab
本文研究了在有限温度下,球上非线性相干态垂直传输通过色散吸收介质平板时,其特定的非经典性质的改变。为此,通过Lorentz模型描述平板的介电色散,计算了透射态的正交压缩和Mandel参量。将单模非线性相干态推广到连续模。计算了球介质上连续非线性相干态的二阶相干度,并研究了通过平板传输所产生的量子噪声对反聚束特性的影响.我们发现,在介质共振附近,平板的损耗和热涨落的不利影响并不随入射态的物理空间曲率的增大而得到补偿。
2017-06-30 physics.optics quant-ph
Nonreciprocal phonon blockade in spin quadratic optomechanical systems
School of Physics, Beihang University(北京航空航天大学物理学院)
该研究提出在由两个旋转谐振器与纳米机械振荡器近场耦合的二次光机械系统中实现非互易声子阻塞的方案,利用萨尼亚克 - 菲佐效应及光学弹簧效应,通过设置参数实现不同方向的单双声子共振,量化非互易性,揭示热效应,为相关器件及应用提供途径。
2026-07-23 quant-ph
Supersymmetric Models for Fermions on a Lattice
我们调查的大N行为的简单例子超对称相互作用的费米子在晶格上。Witten的超对称量子力学和BCS模型是同一模型的两个不同方面。对于BCS模型,超对称性仅在Bogoliubov态的相干叠加中得到尊重。在这种相干叠加介观观测显示出更好的稳定性比在Bogoliubov状态。
2005-02-16 quant-ph
No approximate complex fermion coherent states
虽然玻色子相干态与复杂的参数化提供了一个优雅的,直观的表示,没有对应的费米子使用复杂的参数化。然而,复杂的参数化提供了一种有价值的方式来描述相干光束的振幅和相位。因此,我们提出的问题,是否可以描述,甚至近似,由复参数化相干态和定义,在一个自然的方式,近似复参数化费米子相干态的费米子光束。然后我们确定了玻色子相干态的四个吸引人的性质(湮灭算符本征态、位移真空态、线性耦合下乘积态的保持性和湮灭算符的因式分解),并证明了这些近似的复费米子相干态不满足所有四个判据。复杂的参数化的不适用性支持使用格拉斯曼代数作为一个适当的替代。
2006-01-13 cond-mat.other quant-ph
Joint subnatural-linewidth and single-photon emission from resonance fluorescence
共振荧光-当共振激发二能级系统时发出的光-是一种流行的量子源,因为它似乎继承了驱动激光的光谱特性和二能级系统的统计特性,从而提供了一种亚自然线宽的单光子源。然而,这两种性质实际上在共振荧光中并不共存,因为检测到这些反聚束光子的光学目标本身将是光谱宽的并且不会受益于光谱窄的源,或者与源在光谱上匹配,但在这种情况下反聚束将被破坏。我们首先通过场发射的分解来解释这种失败,以及它如何受到频率分辨率的影响。然后,我们将展示如何恢复所寻求的联合亚自然线宽和反聚束特性,通过干涉共振荧光输出与相干光束。最后,我们讨论如何最终产生的信号,以这种方式具有一种新型的量子相关性,与高原的反聚束,抑制更强烈的密切的光子对。这就引入了理想单光子源的新概念。
2018-08-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Classification and Generation of Light Sources Using Gamma Fitting
通常,区分反聚束、聚束或超聚束类别的典型方法利用计算光的二阶相干函数${g^{(2)}}(τ)$。虽然经典光源对应于特定程度的二阶相干性${g^{(2)}}(0)$,但它并不单独构成表征和确定光源的可区分度量。在这里,我们提出了一种新的机制,直接分类和产生的反聚束,聚束或超聚束类别的光,以及经典的光源,如热和相干光,通过伽马拟合根据只有一个特征参数$α$或$β$。实验验证了四波混频过程中光束的传输特性,并研究了温度$T$和激光失谐量$Δ$对测量结果的影响。该方案展示了对不同性质的光进行分类和识别的潜力,最重要的是,提供了一种方便简单的方法来根据所提出的规则生成满足各种应用要求的光源。最值得注意的是,聚束和超聚束是可区分的超泊松统计使用我们的机制。
2020-12-16 physics.optics quant-ph
Coherent-state quantization of constrained fermion systems
第一和第二类约束系统的量子化内的相干态路径积分方法扩展到量子系统的费米子自由度。由于在玻色子的情况下,路径积分措施的重要性,拉格朗日乘子,在这种情况下,一般预期的元素的格拉斯曼代数,强调。第一类和第二类约束的几个例子进行了讨论。
1997-08-14 hep-th quant-ph
Anti-Hong-Ou-Mandel interference by coherent perfect absorption of entangled photons
Nanyang Technological University(南洋理工大学);University of Southampton(南安普顿大学)
通过相干完美吸收纠缠光子,实现了反Hong-Ou-Mandel干涉,展示了玻色子和费米子态的干涉行为变化。
2025-12-09 quant-ph
The Bell Based Super Coherent States. Uncertainty Relations, Golden Ratio and Fermion-Boson Entanglement
该研究提出基于Bell的超相干态,揭示其纠缠与相干态参数、时间演化无关的特性,发现不确定度与并发度正相关且极限下收敛于黄金比例不确定度。
2024-05-14 hep-th quant-ph
Nonlinear Fermions and Coherent States
引入非线性度为$n$的费米子($n$ -费米子)作为粒子,其产生和湮灭算符服从简单的非线性反对易关系$AA^\dagger + {A^\dagger}^n A^n = 1$ .这些算子的($n+1$)阶幂零性是由唯一的$A$ -真空的存在性得出的.在适当的($n+1$)阶幂零准Grassmann变量和积分规则下,构造了$n$ -费米子数态、"左“、”右"梯形算符相干态和类位移算符相干态.给出了相关仿Grassmann代数的$(n+1)\times(n+1)$矩阵实现。有限维系统的一般$(n+1)$阶幂零梯形算符用$n$ -费米子算符的多项式表示.超完备集(规范化)的“右”和“左”本征态的一般梯形算子的构造和简要讨论了它们的性质。
2012-07-26 math-ph math.MP quant-ph
A new version of fermion coupled coherent states method: Theory and applications in simulation of two-electron systems
本文提出了一种新的基于自对称六维相干态网格的费米子耦合相干态方法(FCCS-II)。与费米子耦合相干态方法(FCCS-I)不同,FCCS-II不需要任何新的方程。FCCS-II在费米子系统的模拟中使用了一种更简单、更有效的方法来对称化空间波函数。这种方法大大提高了计算速度,使我们能够用更大的CS网格来模拟量子系统。我们利用FCCS-II在大量相干态的网格上模拟了氦原子和氢分子。具有相对低数量的CS的FCCS-II给出了非常接近于精确势能曲线的H2的势能曲线。此外,我们重新推导了FCCS-I方法的所有重要方程。
2016-04-13 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
A Fractional Supersymmetric Oscillator and Its Coherent States
我们回顾了关于k-费米子的一些基本元素,k-费米子是介于玻色子和费米子之间的物体。特别地,我们定义了k-费米子相干态,并研究了它们的一些性质。将Q-uon分解为玻色子和k-费米子导致分数超相干态的定义。这些态包括玻色子相干态和k-费米子相干态。我们构造了一个哈密顿量,它推广了普通(或Z_2-分次)超对称振子的哈密顿量。我们的哈密顿量描述了一个分数阶(或Z_k阶)超对称振子,它的分数阶超相干态是相干态。
1999-12-30 hep-th math-ph math.MP
Coherent-state path-integral approach for constrained fermion systems
构造了一类约束下费米子系统传播子的相干态路径积分表示。在玻色子的情况下,路径积分措施的拉格朗日乘子的重要性被强调。详细讨论了一个例子。
1998-09-16 hep-th math-ph math.MP
Partition of Two Interacting Electrons by a Potential Barrier
电子在势垒处的散射或隧穿是基本的量子效应。电子-电子相互作用经常影响散射,并且理解相互作用效应对于检测电子输运的各种现象及其在电子量子光学中的应用至关重要。本文从理论上研究了量子霍尔体系中两个相互作用的超热电子在势垒处的分配和碰撞。我们预测了它们的动能变化的库仑相互作用期间的散射延迟时间内的障碍。能量的变化导致了非相互作用情况下的分区概率的特征偏差。推导包括非单调依赖的势垒高度的概率,这与最近的实验,并减少费米反聚束。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vector Cooper Pairs and Coherent-Population-Trapping-like States in Ensemble of Interacting Fermions
利用BCS理论的标准哈密顿量,我们证明了在自旋为1/2的相互作用费米子系综中存在相干态$|NC>$,它使粒子间相互作用(散射)的哈密顿量无效.这些状态与量子光学中众所周知的相干布居捕获(CPT)效应类似。这些类CPT态的结构对应于总自旋为$S$ =1的库珀对。所发现的态具有很大程度的简并性,并带有宏观磁矩,这使我们能够构建一个与金属(导体)中的离域电子有关的新的磁性模型。一个主要的可能性,得到的结果应用到超流$^3$他也被证明。
2008-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Interatomic interaction effects on second-order momentum correlations and Hong-Ou-Mandel interference of double-well-trapped ultracold fermionic atoms
识别和理解两粒子动量关联中干涉图样随原子间相互作用强度的演化对于探索囚禁粒子的量子态的性质具有重要意义。结合对两粒子空间关联的分析,它们为揭示关联多体态的基本对称性和结构提供了前景,并为控制和利用关联量子态作为量子信息资源开辟了前景。利用通过精确对角化微观哈密顿量构造的二阶密度矩阵和解析的Hubbard模型,我们研究了双势阱中两个纠缠的超冷费米子原子在整个相互作用范围内的两体动量和空间关联图中特征干涉图样的系统演化.我们发现了在基态和激发态中由光子学控制的聚束和反聚束,以及相互作用相关的干涉图样,并根据在光子不可逆性测试和量子信息科学中广泛应用的Hong-Ou-Mandel干涉物理解释了我们的结果。
2018-03-16 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
On Generalized Super-Coherent States
一组运营商,所谓的k-费米子运营商,玻色子和费米子运营商之间的插值通过考虑所产生的两个非交换quon代数的代数。这些quon代数的变形参数q和1/q是单位根,q的k次方等于1。k = 2的情况对应于费米子,k无穷大的情况对应于玻色子。研究了广义相干态(与k-费米子态相连)和超相干态(包含一个k-费米子扇区和一个纯玻色子扇区)。
1998-04-20 hep-th math-ph math.MP
How to observe a coherent superposition of an atom and a molecule
我们证明,它是可能的,在原则上,进行拉姆齐型干涉实验,表现出一个单原子和双原子分子的相干叠加。这个基于Aharonov和Susskind [Phys. Rev. 155,1428(1967)]技术的gedanken实验明显违反了普遍接受的超选择规则,该规则禁止不同原子数的本征态的相干叠加。该干涉实验利用玻色-爱因斯坦凝聚体作为参考系,进行类似于拉姆齐脉冲的相干操作。我们还研究了一个类似的gedanken实验,表现出一个单一的玻色子和费米子的相干叠加,违反了普遍接受的超选择规则,禁止不同粒子统计状态的相干叠加;在这种情况下,参考系是由许多费米子的多模状态实现的。后一种情况再现了拉姆齐干涉测量的所有相关特征,包括多次重复实验的拉姆齐条纹。然而,这个拟议的实验显然无法在两个不同的系统之间产生定义明确的相对相位,每个系统都由玻色子和费米子的相干叠加描述,这表明要完全“提升”单价超选择规则还有额外的、突出的要求。
2006-12-11 cond-mat.other quant-ph
Coherent information as a mixed-state topological order parameter of fermions
University of Cologne(科隆大学);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心)
研究通过将相干信息与费米子混合态拓扑序参数联系,揭示了量子纠错与拓扑相变之间的关联。
2024-12-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generalized fermion algebra
引入了单参数广义费米子代数${\cal B}_κ(1)$。研究了Fock表示。构造了关联相干态,并导出了巴格曼意义下的多项式表示。一个特别的注意力是专门的极限情况下$κ\rightarrow 0$的费米子相干态,标记的格拉斯曼变量,获得。整个Calogero-Sutherland系统的代数的物理相关性说明。
2014-12-11 math-ph math.MP quant-ph
Effect of Pauli blocking on coherent states of composite bosons
基本玻色子的量子性质可以通过使用称为Glauber态的相干态完全消除。在这里,我们认为复合玻色子(cobosons)由两个费米子和寻找的可能性,擦除玻色子量子性质的字段和费米子量子性质的组成部分,当分布的coboson施密特分解是平坦的Frenkel激子,或本地化的Wannier激子。我们表明,对于Frenkel类cobosons,完全擦除的场量子性质是可能的密度对应于一个相当大的分数的费米子对状态的数量,使coboson在手。在更高的密度下,费米子组分之间的泡利不相容原理戏剧性地显现出来。它诱导:(i)数算符本征值下降到1,数态二阶关联函数上升到2,(ii)相干态分布中通常的尖峰消失,相干态二阶关联函数上升到2.我们也可以为类瓦尼尔的玻色子构造数态和相干态,但它们的形式要复杂得多。最后,我们证明了Pauli阻塞使得coboson相干态与Anderson的相干态有质的不同。
2016-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Probing the existence and dynamics of Majorana fermion via transport through a quantum dot
我们考虑一个实验上可行的装置来证明马约拉纳费米子的存在和相干动力学。传输设置由一个量子点和隧道耦合半导体纳米线,预计在某些条件下产生马约拉纳激发。对于有限偏压下的输运,我们发现,源极和漏极电流的减法可以暴露马约拉纳费米子的本质特征,包括通过栅电压调制点能级的零能量性质。此外,纳米线和量子点之间的马约拉纳费米子的相干振荡动力学通过频谱下降以及显著的零频率噪声增强效应反映在散粒噪声中。重要的参数,例如马约拉纳的相互作用和它的耦合到量子点,可以提取出在实验中使用导出的分析结果。
2012-05-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
CPT-like states in an ensemble of interacting fermions. On the possibility of new mechanism of superconductivity
利用BCS理论的标准哈密顿量,我们证明了在相互作用费米子系综中存在一个相干态$|NC>$,它使粒子间相互作用的哈密顿量无效。这种状态类似于量子光学中的相干布居俘获效应(CPT)。讨论了这种类CPT态在超导理论中的可能应用。
2006-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Fate of entanglement in one-dimensional fermion liquid with coherent particle loss
本研究探讨具有相邻格点粒子损耗的一维费米系统的动力学性质,利用含时关联矩阵方法和玻色化技术,发现von Neumann熵在短时因热化效应快速增加,且非厄米项导致动量空间准粒子左右不对称及早期动量空间纠缠,为非厄米多体系统和量子器件提供新见解。
2023-05-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph