Manifestation of pointer state correlations in complex weak values of quantum observables
在弱测量(WM)的情况下,涉及弱相互作用和后选择投影测量,弱值的经验意义表现在测量指针的平均位置和平均动量的变化。在这种情况下,本文提出了一个一般的定量处理,考虑到迄今为止尚未探索的影响,指针自由度之间的相关性,属于一个任意的多维预选指针状态。这导致了早期的结果的扩展,表明,对于复杂的弱值,不同的指针自由度之间的相关性可以至关重要地影响弱值的虚部与所观察到的平均指针位置和动量的变化的方式。这种分析的特殊相关性进行了讨论的情况下,顺序的弱相互作用,随后由postselection(称为顺序WM),在特殊情况下,减少到通常的WM计划,涉及一个单一的弱相互作用和postselection,修改的指针状态相关性的影响。
2016-11-17 quant-ph
Weak measurement with a coherent state pointer and its implementation in optomechanical system
利用相干态指示器进行弱测量并结合正交后选择可以产生令人惊讶的放大效应,为了理解这种效应,我们给出了一种全新的弱测量的物理机制.在此基础上,我们提出了一种在正交后选择上实现弱测量放大的光机系统方案。
2015-09-02 quant-ph
Weak measurements with orbital angular momentum pointer states
弱测量是一种独特的工具,用于访问具有最小反作用的弱相互作用量子系统的信息。具有二维高斯分布特征的指针态的单粒子算符的联合弱测量反过来可以提供关于量子关联的关键信息,这些信息对于量子信息应用是相关的。在这里,我们表明,通过采用二维指针状态赋予轨道角动量(OAM),它是可能的提取弱值的高阶矩的单粒子运营商,一个不可访问的量与高斯指针状态。我们提供了一个具体示例,说明了我们的方法在信号增强和信息检索方面的优势。
2012-06-22 quant-ph
Exact Pointer Properties for Quantum System Projector Measurements with Application to Weak Measurements and Their Accuracy
精确的指针状态获得投影算子测量预选(PS)和预选和后选(PPS)量子系统。这些状态被用来提供简单的精确表达式的指针空间概率分布曲线和与PS和PPS投影算子测量,是有效的任何强度的相互作用耦合的测量指针的量子系统的任意指针可观的平均值。这些配置文件和平均值进行比较,以确定后选择投影仪测量指针的影响。作为一种特殊情况,这些平均值的结果被应用到弱测量制度-产生PS和PPS平均值的表达式,这是有效的任何运营商(投影仪或非投影仪)。测量灵敏度,这是有用的PS和PPS系统的弱测量精度估计也得到和讨论。
2010-10-12 quant-ph
Ultraprecise time-difference measurement via enhanced dual pointers with multiple weak interactions
提出基于多重弱相互作用和可变光谱源的增强型双指针弱值放大方案,实现超高时间差与位移分辨率,并通过违反Leggett-Garg不等式揭示反常弱值量子效应。
2024-05-11 physics.optics quant-ph
Post-selected von Neumann measurement with Hermite-Gaussian and Laguerre-Gaussian pointer states
通过冯诺依曼相互作用和后选择,我们不仅可以提取被测系统的可观测量的本征值,而且还可以提取弱值。在该后选择的冯·诺依曼测量中,假设测量装置的初始指针状态是基本高斯波函数。通过考虑后选择的冯诺依曼测量的光学实现,可以使用高阶高斯模式。本文将Hermite-Gaussian(HG)和Laguerre-Gaussian(LG)模作为指针态,并通过假设系统可观测$\hat{A}$具有$\hat{A}^{2}=\hat{I}$和$\hat{A}^{2}=\hat{A}$,计算了后选择von Neumann测量的指针态的平均位移,其中$\hat{I}$代表恒等算符.结果表明,在给定的耦合方向上,HG和LG指针态在提高信噪比(SNR)方面与基高斯模式相比各有优缺点。我们希望我们的弱值的一般处理将有助于理解弱和强测量制度之间的联系,并可能被用来提出新的实验装置与高阶高斯光束,进一步研究弱测量在光学系统中的应用,如光学涡旋。
2015-08-19 math-ph math.MP physics.optics
Coupling-Deformed Pointer Observables and Weak Values
近年来,弱测量的新应用引起了人们的广泛关注,但作为提取弱测量的常用方法,弱测量存在着危险的近似和严重的量子噪声。本文通过对耦合变形指针观测量的测量,证明了在强测量中,通过后选择可以精确地获得弱值信息,根据耦合强度选择观测量。这种方法既保留了弱测量方案的优点,又解决了弱测量方案中普遍存在的问题,如普遍性问题、系统偏差问题和效率低下问题。
2016-03-19 quant-ph
Anomalous Weak Pointer Shifts as Postselected Interference among Coarse-Grained Histories
University of North Dakota(北达科他大学);Bar-Ilan University(巴伊兰大学);Chapman University(查普曼大学)
本研究用相空间路径积分语言重新表述反常弱指针偏移效应,证明其源于有限粗粒化历史间的后选择相干干涉,并探讨了该图景对守恒律问题的意义。
2026-08-18 quant-ph
Weak-measurement-based pseudospin pointer: A cost-effective scheme for precision measurement
该研究提出基于弱测量的无量纲赝自旋指针,通过光子计数获取参数分布矩,在更弱信号下以更低成本实现更高精度。
2024-06-13 physics.optics quant-ph
Pointer States and Decoherence in Quantum Unitarity: Energy Conservation for Weak Interaction Model
本文的目的是用一种简单的微扰法导出宏观物体的指针态。研究了考虑质心与环境之间弱相互作用的模型哈密顿量。主要结论是,当相互作用哈密顿量不占优势时,指针态只占总态矢量的一小部分:位于相互作用中心的自由度可以局域化。在弱相互作用情况下,如果退相干导致非对角项能量贡献的消失,则会威胁到守恒定律。然而,在这项研究中,能量守恒合理地成立,因为非经典(即,指针态的出现也暗示了局域态成为势阱的特殊初态。结果表明,指针态的么正时间演化与整个系统的大多数原始态矢量的么正时间演化有很大的不同。
2016-10-19 quant-ph
Precision metrology of weak measurement with thermal state pointer
量子精密测量正逐渐被研究用于弱测量系统。对于具有热态指示器的弱测量系统,我们发现在虚弱值对应的位移空间中,后选成功后的最大QFI可以达到热涨落的水平,而不超过总QFI,并且随着温度的升高而增加的QFI可以不断提高测量精度.这些结果比纯态弱测量(即,高斯状态)指针。另一方面,在弱测量的Kerr非线性相互作用系统中,利用热态指示器,我们得到了在相空间中成功的后选择和后选择测量都达到了量子精密测量的Heisenberg极限,并且证明了在热态下的弱测量只获得了经典的Fisher信息(CFI),该信息随温度的升高而增加,实现了N^2的经典增强标度.此外,利用热态的弱测量比利用光的相干态或混合态的弱测量具有优势,因为在当前技术下产生具有更大不确定性的这些状态是有限的,但是具有更大不确定性的热态随着自然界中温度的升高而非常容易实现,而不管光或物质的热态如何。
2018-11-12 quant-ph
Weak value beyond conditional expectation value of the pointer readings
有人认为,一个可观察的弱值是一个强大的属性的一个单一的前和后选择的量子系统,而不是一个统计属性。在无穷小时间内,具有给定弱值的系统影响其他系统,就好像它处于本征值等于弱值的本征态。这与仅预先选择并具有数值相等的期望值的系统的作用显著不同。弱值具有超出弱测量过程中指针的条件平均的物理意义。并以光子偏振为例说明了弱值与期望值的差别。此外,系统的弱值预先和后选择的混合状态被认为是。
2016-11-12 quant-ph
Weak measurement amplification in optomechanics via a squeezed coherent state pointer
提出了一种利用单光子后选择放大光机腔中反射镜位移的方案,其中反射镜初始制备在压缩相干态。这种放大依赖于压缩相干态的涨落增强,是由依赖于压缩相干态的量子力学的非对易性引起的,而这一点不能用标准的弱测量来解释[1,25]。
2015-09-03 quant-ph
Partial-coherence weak measurement of polarization qubits with a temporal pointer: theory and experiment
Département de physique et d’astronomie, Université de Moncton(蒙克顿大学物理与天文系);Department of Astronomy & Physics, Saint Mary’s University(圣玛丽大学天文与物理系)
本文提出基于时间指针的偏振量子比特部分相干弱测量理论,推导后选择时间位移闭式表达式,实验验证其在部分相干脉冲系统中可定量实现,为弱值表征提供了新方法。
2026-10-14 physics.optics quant-ph
High Precision Multi-parameter Weak Measurement with Hermite-Gaussian Pointer
该研究借助高阶厄米-高斯指针和量子Fisher信息矩阵构建多参数弱测量方案,理论上精度提升√(2n+1)倍,可通过最大似然估计和零差法逼近极限,还给出了原理验证装置以探索精密计量应用。
2023-10-10 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Weak values beyond weak measurement
AAV效应是众所周知的现象,其中弱测量之后的后选择导致与所测量的可观测的弱值成比例的指针移位。这种效应通常是通过考虑与测量相对应的时间演化算符的微扰展开而得到的。我们表明,AAV效果可以得到相反的指针状态的三个简单的条件。最重要的条件是指针状态几乎不可区分。另外两个条件将用于表征指针的可观测量与被测系统可观测量相关联。这种直观的方法不需要测量过程的任何模型,但与基于冯诺依曼哈密顿量的通常方法完全一致。此外,这种方法预测并解释了一种新的现象,称为弱回声,通常的弱值行为可以在高相互作用强度下重新出现。
2014-06-03 quant-ph
Modular-value-based metrology with spin coherent pointers
模值是由量子系统的前选择态和后选择态描述的量,类似于弱值,但与它们不同:相关的相互作用不一定是弱的。我们讨论了一个最佳的基于模值的测量与自旋相干指针:一个量子系统暴露在一个领域,其中的强度是通过其模值估计。我们考虑两种情况下,与一个二维和一个更高维的指针,并评估的量子费舍尔信息。基于模值的测量在前一种情况下没有优点,而在后一种情况下可以提高其灵敏度。我们还考虑了相位翻转误差下的指针。我们的研究将激励研究人员将基于模值的测量应用于量子精密测量。
2018-06-21 quant-ph
Nonclassical features of the pointer states in the $q$-deformed post-selected weak measurement
本文将Arik-Coon谐振子的$q$-形变相干态用作后选择弱测量资源,揭示形变参数与相互作用强度对测量精度及光非经典特性的增强作用。
2024-06-14 quant-ph
Influence of squeezing on the weak-to-strong measurement transition
本文研究相干压缩指针态下的测量转变,提出用转变因子和转变值统一描述弱测量与强测量,并通过调节压缩参数实现不同测量区域,在囚禁离子体系中展示了应用潜力。
2023-08-01 quant-ph
Complex weak values in quantum measurement
在Y. Aharonov等人的研究表明,任何可观测量A的所谓弱值A_w一般是一个复数。我们从测量指针的平均位置和平均动量的变化中得出其值的物理解释。特别是,我们表明,平均位置偏移包含一项共同成比例的虚部的弱值和指针在空间中传播的速度,因为它进入测量相互作用。
2007-06-28 quant-ph
Post-selected von Neumann Measurement with Superpositions of Orbital-Angular-Momentum Pointer States
研究在冯·诺依曼测量中利用OAM指针,通过选择反常弱值与耦合强度,使高斯态在后选择后转变为非高斯态,从而优化量子态性能。
2025-02-15 quant-ph
Interplay between strong and weak measurement: Comparison of three experimental approaches to weak value estimation
弱值传统上使用被测系统和指针状态之间的弱相互作用来获得。然而,已经指出,弱耦合可以被精心定制的强相互作用所取代。本文对两种基于强相互作用的方法(强相互作用伴随着适当准备的指针态或量子擦除)和传统的基于弱相互作用的方法进行了直接比较。提出的理论推导明确证明了这些方法的解析等价性,随后通过在线性光学平台上实施的实验验证了这些方法。我们发现,强相互作用为基础的测量实验要求不高,在这个平台上。
2019-09-21 quant-ph
Direct state reconstruction with coupling-deformed pointer observables
利用弱测量的直接状态层析成像(DST)受到了广泛的关注。基于张\emph{et al}提出的耦合变形指针观测量的概念,[Phys. Rev. A \textbf{93},032128(2016)]中,提出、检查并与其他典型状态层析成像方案进行比较的修改的直接状态层析成像(MDST)。MDST对任何强度的测量都有准确的有效性。我们确定的强度需要达到最高效率水平的MDST使用统计理论。MDST比DST更有效,因为它需要更少的样本来达到DST的重建精度。此外,与DST相比,MDST没有固有的偏倚。
2016-05-31 quant-ph
Weak measurement amplification based on thermal noise effect
对于后选弱测量的研究大多集中在以纯高斯态为指针,只能给出一个达到基态涨落水平的放大极限。当指针初始化为热态时,我们发现后选择后的放大极限可以达到热涨落水平,说明达到热涨落水平的放大效应也随着温度的升高而增强,同时也给出了不同于纯高斯态指针的放大机制.为了说明这些结果,我们提出了两种方案,实现光机械系统中的单光子引起的机械振荡器的位移的室温放大。这两种方案都能将机械振子的原始位移提高近7个数量级,达到$ 0.26$ nm的位移灵敏度。这种放大效应可以用来观察单个光子对室温机械振荡器的影响,这在传统的测量中是很难检测到的。
2019-10-14 quant-ph
Nonperturbative theory of weak pre- and post-selected measurements
本文首先简要回顾了强和弱的前后选择(PPS)量子测量,以及弱值的主题,然后介绍了原创性的工作。特别是,我们开发了一个非微扰理论的弱PPS测量的任意系统,任意米,任意初始状态。得到了新的、简单的关于仪表指针变量的平均值和分布的解析公式,该公式在弱值中适用于所有阶次。在混合预选状态的情况下,除了标准弱值之外,还需要相关联的弱值来描述弱PPS测量。在线性区域,该理论提供了广义Aharonov-Albert-Vaidman公式。此外,我们揭示了两个新的制度弱PPS测量:强非线性制度和倒置的区域,其中系统相关的贡献指针偏转随着测量强度的增加而减少。弱PPS测量的最佳条件是在强非线性状态下实现的,其中平均指针偏转的幅度等于或接近最大值。该最大值与测量强度无关,通常为指针不确定度的量级。我们表明,在弱PPS测量的放大是两个定性不同的数量的产品:适当的放大和增强。讨论了自由系统和米哈密顿量的影响。我们还确定最佳米弱测量。对于某一类可测量,得到了精确解。利用这些解进行了数值计算,计算结果与理论相符。此外,该理论被扩展到允许一个完全一般的后选择测量。我们还讨论了任何强度的PPS测量的时间对称性。
2012-10-15 quant-ph
Protective measurements of photon polarization using a temporal pointer
该研究利用光子到达时间作测量指针,通过光学环实现1-9个可控的保护测量阶段,在无需初始态信息的情况下测得光子偏振期望值,证明保护性测量可提供非先验的真实信息增益。
2023-08-25 quant-ph
Weak value amplification in a shot-noise limited interferometer
本文研究了在散粒噪声限制灵敏度的情况下,光学干涉相位测量中的弱值放大效应。我们计算的信号和散粒噪声,包括全阶相互作用项的WVA,并表明,散粒噪声的贡献,在指针变量的相移总是大于指针变量的最终方差。这在估计噪声水平中产生高达1.5倍的差异。为了阐明WVA的实际应用的优势,我们讨论了信噪比和它的优化存在的散粒噪声。
2012-06-25 quant-ph
Weak value measurement with an incoherent measuring device
在Aharonov-Albert-Vaidman(AAV)弱测量中,假设测量设备或指针处于量子力学纯态。但实际上,情况往往并非如此。在本文中,我们推广的AAV弱测量方案,包括更广义的情况下,测量设备是在一个混合状态。我们还报道了一种用赝热光实现非相干指针的弱值测量的光学实现方法。理论和实验结果表明,在部分退相干影响下的测量装置仍能用于微小物理变化的放大探测,适用于实现大质量粒子的弱值测量。
2009-11-05 quant-ph
High-Energy Decays and Weak Quantum Measurements
University of Oxford(牛津大学);Merton College(默顿学院)
该研究通过高能粒子衰变实现量子自旋的信息性弱测量,揭示了弱值与碰撞机Spin密度重建的联系,并统一了自旋体视图、纠缠衰变相关性及自旋相关算法。
2026-03-10 hep-ex hep-ph quant-ph
Single-photon-added coherent state based measurement transition and its advantages in precision measurement
本文研究了后选冯诺依曼测量后的单光子相干态的测量跃迁以及精确测量的优势。我们注意到,通过控制与系统-指针耦合有关的无量纲参数,以指针的位置和动量变量的变化为特征的弱到强测量跃迁连续发生。我们计算了非后选测量和后选测量的信噪比之比,后者被用来寻找量子费舍尔信息。我们发现,在具有后选择和弱值特征的后选择冯诺依曼测量后,单光子附加相干指针态可以提高测量过程的精度,如信噪比和参数估计.此外,与以往的研究结果相反,我们发现反常的大弱值并不能提高单光子相干态的测量精度。
2022-04-29 quant-ph
The pointer basis and the feedback stabilization of quantum systems
一个开放量子系统的动力学可以以无限多种方式“解开”,这取决于如何监测环境,产生不同种类的条件状态,随机演化。在理想监控的情况下,这些状态是纯的,并且给定监控的状态集合形成系统的基础(通常是过完备的)。其他地方也有争论[D]。Atkins等人,欧罗巴Lett. 69,163(2005)],Zurek和Paz [Phys.Rev.Lett 70,1187(1993)]引入的“指针基”应该与解散诱导基相一致,解散诱导基最慢。在这里,我们显示了这个概念的指针基础的量子系统的状态稳定的问题的适用性。特别是,我们证明了,对于线性高斯量子系统,如果反馈控制被假定为是强的指针基的消相干相比,那么系统可以稳定在一个指针基状态的保真度接近一(不保真度与控制强度成反比)。此外,如果反馈的目的是最大化无条件系统状态与作为其条件状态之一的纯状态的保真度,则以这种方式稳定系统的最佳解开是诱导条件状态的指针基的解开。我们用一个模型系统:量子布朗运动来说明这些结果。我们表明,即使反馈控制强度是可比的退相干,最佳解开仍然诱导一个基础非常接近的指针的基础。然而,如果反馈控制与退相干相比较弱,则情况并非如此。
2014-11-19 quant-ph
Amplification of Angular Rotations Using Weak Measurements
我们提出了一个弱测量协议,允许一个敏感的估计的角度旋转的基础上的概念,弱值放大。指针的状态在角位置和共轭轨道角动量基中的移位被用于估计角旋转。这是通过放大偏振算子的弱值的实部和虚部来完成的,该偏振算子经由自旋轨道耦合耦合到指针,该指针是空间模式。我们的实验证明了弱值放大在方位自由度的第一个实现。我们已经实现了高达100的有效放大因子,提供了与采用光的量子态或极大的轨道角动量值的更复杂的方法相当的灵敏度。
2014-04-28 quant-ph
The real and imaginary parts of a weak value appearing as back-actions via a post-selection
在弱测量中,弱值的实部和虚部参与指针的互补变量的移位。实部表示零测量强度极限下的观测值,虚部被认为是由于具有后选择的测量引起的反作用,其对后选择概率有影响。在本文中,我给一个情况下,一个真正的一部分也可能出现这样一个反作用后选择概率在一个平等的基础上与一个虚构的。它还表明,实部和虚部都可以推断,通过观察在实践中的概率,它具有的优点是,不需要一个额外的系统的指针。
2019-09-11 quant-ph
Direct polarisation-state reconstruction with a temporal pointer: accessible states, resolution and optimal coupling
Saint Mary’s University(圣玛丽大学)
该研究针对高斯时间指针推导了直接偏振态重构的可及态、分辨率与最优耦合,明确了态可区分条件及误差约束,为直接重构实验的规模确定提供了理论依据。
2026-10-14 physics.optics quant-ph
Protective measurement of open quantum systems
我们研究了在环境和退相干存在下的保护性量子测量。我们考虑一个保护性测量的量子位的模型,它在测量过程中也与自旋环境相互作用。我们调查如何耦合到环境影响的两个特征属性的保护措施,即,(i)的能力,离开系统的状态近似不变,(ii)的期望值的信息转移到仪器指针。我们发现,即使当与环境的相互作用足够弱,不会导致初始量子比特状态的明显退相干时,它也会导致测量结束时仪器指针位置的概率分布显着加宽。指针位置的这种冲刷严重地降低了从指针的读数可以测量期望期望值的精度。我们还表明,即使当耦合到环境的选择,使系统的状态是免疫去相干,环境仍然可能会影响指针读出。
2020-01-10 quant-ph
Dynamics, locality and weak measurements: trajectories and which-way information in the case of a simplified double-slit setup
本文研究包含弱耦合指针的简化双缝装置,通过“弱轨迹”推断局域动力学,并与模动量方法和 de Broglie-Bohm 图像等非局域动力学描述进行对比。
2024-03-15 quant-ph
Revisiting weak measurement in light of thermodynamics
本文研究了由von Neumann型相互作用$\hat{A}\otimes \hat{p}^2$描述的弱测量,其中$\hat{A}$是一个系统可观测,$\hat{p}^2$是一个测量指针可观测.我们从热力学的角度考虑弱测量,采用混合高斯态作为测量指针的量子态。我们表明,麦克斯韦的恶魔出现作为一个措施谁进行后选择。研究发现,即使恶魔只知道弱值,初始和最终系统之间的冯诺伊曼熵的差异可以是QC互信息含量,这是通过测量可获得的信息的最大量。此外,我们的研究表明,这种相互作用所描述的系统的温度被放大的弱值放大。此外,我们表明,这个恶魔可以实现在一个原子系统。
2020-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum weak values and the 'which way?' question
该研究分析弱测量能否绕过不确定性原理获取量子路径信息,证明弱指针必然不精确且单次路径信息丢失,并指出经典与量子情形下仅能获得统计系综层面的关系。
2025-03-17 quant-ph
Emergence of Weak Values
各种量子测量程序进行了分析,它表明,在一定的条件下,它们产生一致的{ \em弱值},这可能是非常不同的特征值,允许的结果,根据标准的量子形式主义。弱值结果是由测量设备的指针变量的特殊量子干涉引起的。
1996-07-26 quant-ph
Real-time analog circuit for auto-correlative weak-value amplification in the time domain
本文设计并实现基于AD835与NE5532的AWVA实时模拟电路,验证其在宽频高斯指针和低信噪比条件下相较SWVA具有更高精度与鲁棒性。
2025-07-24 physics.app-ph quant-ph
Improving the precision of weak measurements by postselection measurement
后选弱测量是一种有效的弱物理效应放大方法。然而,最近关于它是否在精度上有任何优势存在争议。虽然现在很清楚,保留失败的后选择可以产生更多的费舍尔信息比丢弃它们,后选择测量本身的优势仍然有待澄清。在这封信中,我们解决这个问题,通过研究两个广泛使用的估计策略:平均测量结果,和极大似然估计,分别。对于第一种策略,我们发现了一个令人惊讶的结果,即指针的压缩相干态可以使后选择的弱测量比标准的弱测量具有更高的信噪比,而所有的标准相干态都不能,这表明通过后选择来提高弱测量的精度要求指针态中存在“非经典性”.对于第二种策略,我们证明了即使不使用失败的后选择事件,后选择弱测量的量子费舍尔信息通常也大于标准弱测量的量子费歇尔信息,但是通过适当地选择系统态,这种差距可以被弥合。
2015-09-16 quant-ph
Ultrasensitive Measurement of Angular Rotations via Hermite-Gaussian Pointer
探索高灵敏度的角旋转测量是光学和计量学中的一个突出挑战。在这项工作中,我们采用的m阶厄米-高斯光束的弱测量方案与角旋转相互作用,其中的旋转信息是由另一个HG模式状态后选择完全。通过对最终光束进行投影测量,角旋转精度提高了2 mn +m+n倍。为了验证,我们进行了一个光学实验,其中最小可检测的角旋转提高$\sqrt{15}$倍与HG 55模式的HG 11模式,并实现了亚微弧度尺度的测量精度。我们的理论框架和实验结果不仅为角转动的超灵敏测量提供了一个更实用、更方便的方案,而且在量子精密测量中有着广泛的应用。
2022-12-13 physics.optics quant-ph
Demonstration of Weak Measurement Based on Atomic Spontaneous Emission
我们证明了一种新的类型的弱测量的基础上的动力学的自发发射。在我们的方案中的指针是由表征原子通过发射单光子的指数衰变的洛伦兹分布给出的。因此,我们引入弱测量,到目前为止,几乎完全用激光束和高斯统计,到量子制度的单发射器和单量子,使利用广泛的一类来源,是丰富的性质。我们描述了一个完整的类比我们的计划和弱测量与传统的高斯指针。而不是在高斯分布的平均值的移动,虚弱值在我们的计划中表现出显着慢于自然的指数分布的发射光子在postselected偏振,导致其平均到达时间的大位移。自发发射的动力学提供了一个更广泛的观点的测量过程比通常认为在弱测量形式主义。我们的方案开辟了使用原子和类原子系统作为弱测量中的灵敏探针的途径,其中一个例子是光学磁强计。
2013-07-14 physics.atom-ph quant-ph
Demystifying weak measurements
大量的文献已经围绕着“弱测量”的建议使用而发展起来(即,不清晰的测量,然后是后选择),据称提供有关量子系统隐藏的本体特征的信息。本文试图澄清这样一个事实,即“弱测量”涉及纠缠系统的一个(指针)成员上的强(投影)测量。关于这种测量的唯一“弱”的是,通过纠缠建立的相关性不对应于其余受弱测量影响的组成系统的“弱测量可观测”的本征态。所有观察到的统计数据都可以用标准量子力学直接而容易地预测出来。具体地说,应当注意,指针的测量将剩余的自由度引导到具有新的统计特性的新状态中-构成非平凡(即使通常很小)的扰动。此外,标准的量子力学允许我们随时对最终状态进行条件化,如果我们愿意的话,所以在时间对称公式中突出的“后选择”也是标准量子理论的装备。因此,文献中的断言,弱测量使系统受到可忽略的干扰,和/或标准量子理论计算预测的测量结果是繁琐的,是不支持的,基于这种断言的本体论主张需要进行批判性的重新评估。
2017-03-22 quant-ph
Joint weak value for all order coupling using continuous variable and qubit probe
量子力学中的弱测量概念在实现明显违反直觉的量子效应方面获得了重大而广泛的兴趣。近年来,一些理论和实验工作已被报道,以证明联合弱值的两个可观的耦合强度被限制到二阶。在本文中,我们扩展了这样的配方,提供了一个完整的治疗联合弱测量场景的所有阶耦合的观察满足$A^2=\mathbb{I}$和$A^2=A$,这使我们能够揭示一些迄今未开发的功能。通过考虑探针状态是离散的,以及连续变量,我们演示了如何联合弱值可以推断出任何给定的耦合强度。一个特别有趣的结果,我们指出,即使初始指针状态是不相关的,单指针位移可以提供有关联合弱值的信息,如果考虑至少三阶的耦合。作为该方案的一个应用,我们通过考虑连续和离散的米波态,给出了著名的Hardy佯谬的全阶耦合处理,并展示了在弱耦合极限下,负联合弱概率是如何出现在量子佯谬中的。
2017-08-24 quant-ph
The systematic error and the anomaly in the sensitivity and the probability of post-selection raised from the plural weak value
最近,弱值$\rm A_w$在前和后选定的弱测量导出已被证明是强大的测量微小的物理效应。原则上,后选择概率的降低将增加灵敏度。此外,表征指针位置移动的灵敏度与$\rm A_w$的实部成正比,表征指针在动量空间移动的灵敏度与$\rm A_w$的虚部成正比。然而,我们发现当$\rm A_w$是纯实数或纯虚数时,后选择概率和灵敏度之间的关系是真实的。多个$\rm A_w$将导致异常行为,其中后选择概率的降低降低了在某些预选择和后选择时的灵敏度。此外,考虑到WVA协议中的设备缺陷和环境不稳定性,与原始方案相比,由多个$\rm A_w$引起的这种异常将降低灵敏度并产生测量的系统误差。最后,提出了三种可行的方法,以减少这些负面影响时,弱测量不可避免地改变为测量与多个弱值。
2021-11-11 quant-ph
Order Symmetry of Weak Measurements
弱值通常与预先和之后选择的集合上的可观测的弱测量相关联。我们表明,更一般地,弱值成比例的两个指针之间的相关性在一个连续的测量。我们表明,这种广义的弱测量的概念下的测量顺序反转显示的对称性。我们证明了序对称的条件与经典力学中的序对称条件相同。我们还发现弱值的虚部在经典力学中也有对应。这个方案提出了新的实验可能性。
2009-07-30 quant-ph
Characterizing entangled state update in different reference frames with weak measurements
本文研究相对论情境下多粒子纠缠量子比特经弱测量后的态更新,通过解析与 Monte-Carlo 模拟揭示随机性和干涉如何保证不同参考系描述一致,并实现基于指针位置的远端可观测量预测。
2025-02-11 quant-ph
Cumulants and the moment algebra: tools for analysing weak measurements
最近,它已被证明,累积量显着简化了分析的多部弱测量。在这里,我们考虑的数学结构的基础上,这一点,并发现它可以制定在我们所谓的时刻代数。除了导致在更简单的证明,这种结构的灵活性,允许推广的原始结果的一些弱测量方案,包括一个弱相互作用的指针达到热平衡与探测系统。
2009-07-12 quant-ph
Controlling Work Output and Coherence in Finite Time Quantum Otto Engines Through Monitoring
该研究针对有限时间稳态量子奥托热引擎,分析三种基于指针的监测测量方案对功统计与工质相干性的调控作用,明确了不同测量强度极限下各方案的复现特性。
2023-08-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fock-state view of weak-value measurements and implementation with photons and atomic ensembles
弱测量与后选择相结合可以产生显著的放大效应(与大的“弱值”相关)。我们表明,这种效果可以理解,通过查看指针的初始状态作为一个虚构的谐振子的基态,帮助我们澄清从弱值制度的过渡到传统的暗端口干涉。然后,我们描述了如何实现完全量子弱值测量相结合的光子和原子系综。
2010-10-18 quant-ph
The amplification of weak measurements under quantum noise
研究了外量子噪声对弱测量放大的影响。讨论了三种典型的量子噪声。指针位移的最大值随着去极化通道和相位阻尼的增强而急剧减小。为了获得有效的放大信号,预选量子系统必须远离这两种量子噪声。有趣的是,放大效应不受振幅阻尼噪声的影响。
2015-05-08 cs.IT math.IT quant-ph
Observing trajectories with weak measurements in quantum systems in the semiclassical regime
我们提出了一个方案,允许观察的量子系统的演化在半经典制度沿传播子产生的路径。该方案依赖于执行位置的连续弱测量。我们展示了如何从一系列测量设备的指针中提取弱轨迹,这些测量设备与系统弱相互作用。这些“弱轨迹”的属性进行了调查,并说明在一个依赖于时间的模型系统的情况下。
2012-09-11 quant-ph
Auto-correlative weak-value amplification under strong noise background
针对强噪声下标准弱值放大光子探测率低、指针偏移难以估计的问题,提出自相关弱值放大方法,通过脉冲自相关系数提取微小时间延迟,提升测量精度。
2022-05-14 physics.optics quant-ph