Quantum entanglement enables single-shot trajectory sensing for weakly interacting particles
本文证明量子纠缠可显著降低完美轨迹区分所需的粒子-量子比特相互作用强度阈值,使纠缠传感器在单次测量中以零错误感知弱相互作用粒子轨迹,而非纠缠传感器需Θ(log(1/ε))次重复,并在高斯激光脉冲等现实场景中验证了纠缠的增强作用。
2024-10-08 quant-ph
Entanglement free Metrology Exploiting Multimode Hong Ou Mandel Sensor Advantage
School of Physics and Electronic Engineering, Shanxi Normal University(山西师范大学物理与电子工程学院)
本文提出利用频率乘积态和后选择频率反相关结果,证明多模HOM计量优势源于频谱反相关而非纠缠或玻色子对称性,无需强泵浦激光,便于实际应用。
2026-09-22 quant-ph
A Machine-Designed Sensor to Make Optimal Use of Entanglement-Generating Dynamics for Quantum Sensing
我们使用机器优化来开发一个量子传感方案,该方案在相同的量子资源下实现了比传统方案更好的灵敏度。利用单轴扭转动力学产生量子纠缠,我们发现,而不是划分为单独的“状态准备”和“审问”阶段的时间资源,一个复杂的机器设计的旋转序列允许产生计量有用的纠缠,而参数被审问。与通过传统的单轴扭转方案生成的状态相比,这在给定的总时间内提供了高得多的灵敏度。这种方法可以应用于产生量子增强态的其他方法,从而使原子钟、磁力计和惯性传感器具有更高的灵敏度。
2020-02-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement-enhanced optomechanical sensor array for dark matter searches
本研究针对暗物质探测难题,提出纠缠增强光机械传感系统,采用集成灵敏度评估性能,通过相干操控传感器阵列与利用光场连续变量多体纠缠,实现阵列相对独立传感器的标度优势与性能提升,且对机械传感器不均匀性鲁棒、可借助现有实验组件实现。
2022-12-07 hep-ph quant-ph
Improving cold-atom sensors with quantum entanglement: Prospects and challenges
量子纠缠已经在冷原子实验中产生和验证,并用于在散粒噪声极限以下进行原子干涉测量。然而,当前最先进的冷原子装置利用可分离的(即,未纠缠的)原子状态。这篇观点文章提出了一个问题:纠缠能有效地改善冷原子传感器吗?从某种意义上说,它能提供目前最先进的设备无法实现的新的传感能力。我们简要回顾了精密冷原子传感的最新技术,重点关注时钟和惯性传感器,确定纠缠可能给这些设备带来的潜在好处,以及实现这些好处需要克服的挑战。我们调查了在冷原子系统中产生计量学上有用的纠缠的方法,注意到它们的相对优势和劣势,并评估了它们在近中期量子增强冷原子传感中的前景。
2021-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Effects of staggered magnetic field on entanglement in the anisotropic XY model
研究了各向异性XY模型中交错磁场对热纠缠的影响。得到了双粒子纠缠的解析结果。对于一般情况下的偶数场,我们证明了当各向异性参数为零时,在交错磁场和均匀磁场作用下XY模型的纠缠是相同的。
2004-09-25 quant-ph
Optimum mixed-state discrimination for noisy entanglement-enhanced sensing
量子精密测量利用非经典资源,如纠缠或压缩光,以实现其性能超过经典状态系统所提供的传感器。然而,环境损耗和噪声很容易破坏非经典资源,从而抵消了大多数量子增强传感器的性能优势。量子照明(QI)是不同的。这是一个强大的纠缠增强的传感方案,其6 dB的性能优势超过相同的平均传输光子数的相干态传感器生存的损失和噪声的初始纠缠的根除。不幸的是,能够获得QI全部性能优势的最佳量子接收器的实现仍然难以捉摸,因为它必须处理大量非常嘈杂的光学模式。我们展示了和频产生(SFG)如何有效地应用于最佳多模高斯混合状态鉴别。应用到QI,我们的分析和数值计算表明,我们的SFG接收器饱和QI的量子相干性约束。此外,增强我们的SFG接收器与前馈(FF)机制推动其性能的Helstrom界在低信号亮度的限制。因此,FF-SFG接收器为最佳量子增强成像、雷达探测、状态和信道层析成像以及实际高斯状态情况下的通信打开了大门。
2016-11-29 quant-ph
Limited-control metrology approaching the Heisenberg limit without entanglement preparation
当前的粒子边界通常假设对协议中涉及的所有粒子的完全控制。放松这一假设,我们研究的性能时,只有有限的控制。作为一个例子,我们测量一个静态的磁场时,完全控制的量子传感器是由粒子补充,只有全局控制是可能的。我们表明,即使是一个嘈杂的量子传感器,一个协议,映射的磁场的进动频率可以实现瞬态超海森堡缩放的测量时间和海森堡缩放的粒子数。这导致估计的不确定性,其接近在完全控制下可实现的不确定性,在给定的总时间内,该不确定性在独立于粒子数的因子内。混合传感器的应用和传感器的量子特性的关键作用进行了讨论。
2020-04-03 quant-ph
Multi-impurity effects on the entanglement of anisotropic Heisenberg ring XXZ under a homogeneous magnetic field
研究了均匀磁场中多杂质对各向异性海森堡环XXZ纠缠度的影响。杂质使环中相等的两两纠缠相互竞争,使两两纠缠出现振荡。如果杂质具有较大的耦合,则临界温度和两两纠缠度都可以得到改善
2006-12-14 quant-ph
Thermal entanglement in a two-spin-qutrit system under a nonuniform external magnetic field
研究了在任意方向的磁场作用下,两个自旋通过交换相互作用耦合的双自旋量子系统的热纠缠。计算了纠缠度的度量--负性。我们发现,对于任何温度,负性的演化是关于磁场对称的。消极的行为是四种不同的情况下。结果表明,在不同温度下,不同的磁场可以产生最大纠缠。对平行和反平行磁场的情况进行了定性的研究,发现在反平行磁场的作用下,纠缠可能会增强。
2005-09-02 quant-ph
Thermal entanglement in a two-qubit Heisenberg XXZ spin chain under an inhomogeneous magnetic field
研究了在非均匀磁场\emph{b}作用下两量子比特海森堡\emph{XXZ}自旋链的热纠缠.我们证明了基态纠缠与\emph{z} -分量$J_{z}$的相互作用无关。随着$J_{z}$的增加,在固定温度下的热纠缠增强。严格证明了对于任意温度的\emph{T}和$J_{z}$,纠缠关于零非均匀磁场是对称的,临界非均匀磁场$b_{c}$与$J_{z}$无关.临界磁场$B_{c}$随$|b|$的增大而增大,但系统所能达到的最大纠缠值变小。
2005-09-02 quant-ph
Distributed quantum sensing with a mode-entangled network of spin-squeezed atomic states
量子传感器用于精确计时、场传感和量子通信。例如,这些传感器的分布式网络之间的比较能够同步不同位置的时钟。传感器网络的性能受到技术挑战以及与用于实现网络的量子态相关联的固有噪声的限制。对于在每个节点处仅具有局部纠缠的网络,网络的噪声性能最多以节点数量的平方根提高。在这里,我们证明了网络节点之间的非局域纠缠提供了更好的缩放与网络规模。一个共享的量子非破坏性测量纠缠了一个最多有四个节点的时钟网络。该网络的精度比没有非局域纠缠的网络高出4.5 dB,比在量子投影噪声限制下运行的传感器网络高出11.6 dB。我们证明了一般性的方法与原子钟和原子干涉仪协议,在科学和技术相关的配置优化的传感器输出的固有差分比较。
2022-05-12 quant-ph
Demonstration of a Reconfigurable Entangled Radiofrequency-Photonic Sensor Network
量子精密测量利用非经典资源,如纠缠,以实现低于标准量子极限的灵敏度水平。到目前为止,几乎所有的量子计量演示都局限于提高单个传感器的测量性能,但大量的应用需要多个传感器联合工作来解决分布式传感问题。在这里,我们提出并实验证明了一个可重构的传感器网络授权的连续变量(CV)的多方纠缠。我们的实验在不同的分布式传感问题中建立了纠缠结构和可实现的量子优势之间的联系。演示的纠缠传感器网络由三个传感器节点组成,每个传感器节点都配备有用于检测射频(RF)信号的电光换能器。通过适当地剪裁CV多体纠缠态,纠缠传感器网络可以被重新配置为最大化分布式RF感测问题中的量子优势,例如测量RF场的到达角。我们的工作所揭示的CV多体纠缠的丰富物理学将为分布式量子传感开辟一条新的途径,并将导致在超灵敏定位,导航和定时方面的应用。
2020-04-21 physics.optics quant-ph
Natural Thermal and Magnetic Entanglement in 1D Heisenberg Model
研究了一维海森堡链中任意两个自旋之间的纠缠随温度和外加磁场的变化。我们发现,反铁磁链中的纠缠可以通过增加温度或外场来增加。增加磁场也可以在原本不纠缠的自旋之间产生纠缠。这种纠缠可以通过测试包含固体中任意两个自旋的贝尔不等式来证实。
2001-03-09 quant-ph
Thermal Entanglement between Alternate Qubits of a Four-qubit Heisenberg XX Chain in a Magnetic Field
研究了在均匀磁场B作用下,四比特海森堡XX链中两个交替量子比特的纠缠。研究发现,当B接近于零时,交替量子比特之间不存在热纠缠。在一定范围内,磁场可以诱导出反铁磁和铁磁纠缠。在零温附近,随着磁场B的增加,纠缠度经历了两次突变。这是由于基态的变化。这种新的性质可以作为量子纠缠开关。系统中的各向异性也会导致两个交替量子比特之间的纠缠。
2005-01-10 quant-ph
Entanglement manipulation by a local magnetic pulse
提出了一种利用局域磁脉冲控制两量子比特系统纠缠的方案。我们证明了两量子比特系统的纠缠可以通过牺牲辅助自由度的相干性来增加,这是由局域操纵引起的。
2005-03-15 quant-ph
Multipartite Entanglement in a Discrete Magnetic Bands Magnetic Lattice
利用磁光材料,提出了一种非对称多量子态磁晶格,用于容纳玻色-爱因斯坦凝聚体中超冷原子的量子简并气体形成的纠缠多体系统.设计了一种离散的磁晶格,用来定位空间分离的多谐振子系统的可控长程纠缠。耦合磁量子阱(CMQW)系统的约束可以显著改善多粒子(多量子比特)的长程纠缠,从而应用于量子信息处理器。
2009-09-18 quant-ph
Experimental Determination of Thermal Entanglement in Spin Clusters using Magnetic Susceptibility Measurements
本文报道了在化合物Na $_2$ Cu $_5$ Si $_4$ O $_{14}$中形成的团簇化自旋链中的热纠缠的实验观察。通过两个测量量,一个纠缠见证和纠缠的形成,都来自磁化率的纠缠的存在进行了调查。发现在低于$ \sim 200$ K时存在两两纠缠。在低于$ \sim 240$ K的温度下也观察到了三体纠缠。理论上研究了纠缠演化与温度和外加场的关系。
2007-11-23 quant-ph
Dynamics of Entanglement for One-Dimensional Spin Systems in an External Time-Dependent Magnetic Field
我们研究了XY模型中通过最近邻交换相互作用耦合的一维自旋系统在外加含时磁场作用下的纠缠动力学。利用双格位密度矩阵,计算了最近邻量子比特间的纠缠度。我们研究了温度、各向异性参数以及外加含时磁场对纠缠的影响。我们发现,当外加一定的含时磁场时,纠缠可以局域在最近邻量子比特之间。此外,该模型的磁化强度表明,纠缠态呈现非遍历性,在无限时间极限下,纠缠态不接近其平衡态。
2005-05-13 quant-ph
Thermal entanglement of spins in a nonuniform magnetic field
研究了磁场的不均匀性对两自旋系统热纠缠的影响。我们表明,在铁磁的情况下,一个非常小的不均匀性是能够产生大的值的热纠缠。这表明铁磁海森堡系统中纠缠的缺乏对于磁场的不均匀性是高度不稳定的,这在量子比特的任何固态实现中都是不可避免的。
2004-11-25 quant-ph
Qutrit: entanglement dynamics in the finite qutrit chain in the consistent magnetic field
本文从Liouville-vonNeumann方程出发,得到了描述任意含时外磁场中量子态或耦合量子态的封闭方程组。通过解析和数值计算研究了初始状态和磁场调制对系统动力学的影响。我们比较了具有置换粒子对称性的双量子系统中相对纠缠度的动力学性质。我们发现在两个耦合量子系统中存在保持纠缠的磁场调制。给出了2 ~ 6量子数链中纠缠度的解析表达式。
2011-06-12 quant-ph
The effects of nonlinear couplings and external magnetic field on the thermal entanglement in a two-spin-qutrit system
利用负态的概念研究了非线性耦合和外加磁场对双自旋量子系统热纠缠的影响。结果表明,非线性耦合有利于热纠缠的产生。只有当非线性耦合$|K|$大于某个临界值时,纠缠才存在。同时给出了该系统的热纠缠与磁场和温度的关系。临界磁场随非线性耦合常数$|K|$的增大而增大。对于固定的非线性耦合常数,临界温度与磁场$B$无关。
2005-10-17 quant-ph
Entanglement production by the magnetic dipolar interaction dynamics
我们考虑两个量子比特在一个产品状态下制备和磁偶极相互作用(MDI)下的演变。我们描述的MDI随时间产生的纠缠的依赖关系,与相互作用参数,并与系统的初始状态,确定的对称性和一致性方面的初始配置,产生最大的纠缠。我们还展示了如何可以获得最大的纠缠从MDI适用于一些家庭的部分纠缠的初始状态。
2018-08-19 quant-ph
The effect of anisotropy and external magnetic filed on the thermal entanglement in a two-spin-qutrit system
研究了具有各向异性的双自旋量子系统中两个自旋之间交换耦合的热纠缠。我们用重排列判据来区分纠缠态,用负性来度量纠缠度。我们发现,各向异性可以提供一个额外的参数来增强纠缠。
2006-08-22 quant-ph
Fluctuation, Dissipation, and Entanglement: the Classical and Quantum Theory of Thermal Magnetic Noise
发展了导电材料附近热磁涨落的一般理论,这种涨落是约翰逊噪声的磁模拟。在量子计算和磁共振力显微镜的实际实验中,预测的弛豫可以足够快,大量的实验护理应采取尽量减少it.The相同的哈密顿矩阵元素,支配波动和耗散也支配纠缠和重整化,和一个具体的例子的波动耗散纠缠定理的构造。
2000-04-30 quant-ph
Investigating the evolution of quantum entanglement of a qubit-qubit system with Dzyaloshinskii-Moriya interaction in the presence of magnetic fields
本文研究磁场下具有DM相互作用的XXX和XYZ模型中qubit-qubit系统的纠缠动力学,利用负性判据分析自旋相干态初始条件下的纠缠演化,评估DM相互作用和磁场的影响。
2025-01-25 quant-ph
Entanglement in a Two-Qubit Ising Model Under a Site-Dependent External Magnetic Field
研究了两量子比特伊辛模型与场依赖磁场相互作用系统的基态和热纠缠。纠缠度是通过计算纠缠度来衡量的。对于零温度和一定方向的外加磁场,在均匀外磁场下观察到的量子相变一旦引入很小的非均匀性就消失了。此外,我们已经证明了分析和数值证实,一旦磁场的方向之一是沿着伊辛轴,那么没有纠缠态可以产生,独立的程度的非均匀性的磁场在每个网站。
2004-07-28 quant-ph
Quantum Machine Learning for Optimizing Entanglement Distribution in Quantum Sensor Circuits
Cleveland State University(克利夫兰州立大学)
本文提出在量子环境中使用强化学习优化量子传感器电路的纠缠布局,基于 Qiskit 结合噪声模型与错误缓解,在提升 QFI 和纠缠熵的同时显著降低电路深度与门数。
2025-08-28 cs.AI quant-ph
Selective and noise-resilient wave estimation with quantum sensor networks
针对噪声环境下的平面波选择性感知问题,提出通过纠缠量子传感器网络控制灵敏度,实现海森堡标度精度提升并利用无退相干子空间消除相关噪声,在传感器与噪声源数量相当时展现指数级优势。
2024-12-16 quant-ph
The high probability state transfers and entanglements between different nodes of the homogeneous spin 1/2 chain in inhomogeneous external magnetic field
我们考虑了在非均匀稳态外磁场作用下,由XXZ-哈密顿量控制的自旋为1/2的链的不同节点之间的高几率态转移和纠缠.三个,四个,十个和二十个节点链的例子表示。讨论了适当的非均匀磁场的一种实现方法。
2010-02-16 quant-ph
Entanglement sharing in $E\otimesε$ Jahn-Teller model in the presence of a magnetic field
讨论了强横向磁场作用下$E\otimesε$ Jahn-Teller模型的基态纠缠随电子振动耦合强度的变化.给出了一个量子比特与两个玻色子模耦合系统中纠缠共享现象的完整刻画。利用剩余的$I$ -纠缠,我们发现在相应经典模型的分岔点附近的参数区域中,系统中存在显著的三体纠缠。
2007-12-15 quant-ph
Pairwise entanglement in the XX model with a magnetic impurity
对于均匀磁场中的3比特海森堡模型,由于交换对称性,任意两个量子点的两两热纠缠是相同的。在本文中,我们考虑了一个非均匀磁场对海森堡模型的影响,在一个网站上模拟的磁性杂质。由于成对纠缠是通过追踪三个位置中的一个来计算的,所以纠缠显然取决于杂质位于哪个位置。当杂质位于被追踪出的位置上时,即当杂质作为外场作用于粒子对时,纠缠度可以提高到最大值1,而当杂质作用于粒子对的位置上时,对应的纠缠度只能从1/3提高到2/3。
2002-01-08 quant-ph
Entanglement dynamics in finite qudit chain in consistent magnetic field
本文从Liouville-von Neumann方程出发,得到了描述任意含时外磁场中量子态或耦合量子态的封闭方程组。分析和数值研究了初始状态和磁场调制的动力学的依赖性。我们比较了双量子态中相对纠缠测度的动力学性质和置换粒子对称性。我们发现在两个耦合量子系统中存在保持纠缠的磁场调制。给出了2 ~ 6个四分位数或3个四分位数的有限链中纠缠度的解析公式。
2013-02-01 quant-ph
Correlated Noise Estimation with Quantum Sensor Networks
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland(量子信息与计算机科学联合中心,美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland(量子信息联合研究所,美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Ming Hsieh Department of Electrical and Computer Engineering, University of Southern California(明许电子与计算机工程系,南加州大学);Department of Physics and Astronomy, University of Southern California(物理与天文学系,南加州大学)
本文提出利用量子传感器网络通过纠缠和经典相关性协同作用,实现对多体相关噪声的高灵敏度测量。
2026-02-20 quant-ph
Three-qubit dynamics of entanglement in magnetic field
通过对具有交换相互作用的三个磁量子位的Liouville-von Neumann方程进行解复化,获得了局域布洛赫矢量和自旋关联函数的封闭方程组,该交换相互作用发生在任意时间相关的外部磁场中。对初始条件和磁场调制对纠缠的影响进行了数值比较分析。本研究对干涉实验的分析和量子计算的研究具有一定的参考价值。
2006-10-20 quant-ph
Two Qubit Entanglement in $XYZ$ Magnetic Chain with DM Antisymmetric Anisotropic Exchange Interaction
本文研究了最一般的$XYZ$ Heisenberg磁链在(非)均匀磁场和DM各向异性反对称交换相互作用下的两量子比特纠缠.该模型包括所有已知的结果作为特殊情况下,反铁磁和铁磁$XX, XY, XXX, XXZ, XYZ$链。详细研究了两量子比特热纠缠的纠缠度及其与各向异性参数、外加磁场和温度的关系。我们发现,在所有的情况下,包括DM相互作用,这是负责弱铁磁性主要是反铁磁晶体和自旋排列在低对称性磁铁,创建(当它不存在)或加强(当它存在)纠缠在$XYZ$自旋链。这意味着自旋排列与纠缠之间存在着某种联系,其中DM耦合起着至关重要的作用。这也表明,各向异性反对称交换相互作用可能是一个有效的控制参数的纠缠在一般的$XYZ$情况下。
2007-05-04 quant-ph
Entanglement of magnetic impurities through electron scattering in an electric field
我们表明,通过电子散射产生的两个遥远的磁性杂质之间的纠缠,可以很容易地调制通过控制施加的外部电场的大小。我们假设这两个磁性杂质是固定的,位于一维量子线上。穿过金属丝的弹道电子会被两种杂质散射,因此电子自旋可以被视为杂质自旋之间的媒介。海森堡算符用来描述电子和杂质自旋之间的相互作用。我们使用波导形式来模拟弹道电子波函数。纠缠控制被证明是可能的三种不同的协议的纠缠检测。讨论了探测协议对纠缠提取的影响。
2015-07-11 quant-ph
Quantum entanglement in exactly soluble atomic models: The Moshinsky model with three electrons, and with two electrons in a uniform magnetic field
研究了两个完全可溶原子模型:一维三电子Moshinsky模型和三维二电子Moshinsky系统在均匀磁场中的纠缠特性.我们解析计算了三电子模型的基态、第一和第二激发态对应的波函数所表现出的纠缠量。我们发现系统的纠缠量随能量的增加而增加,并且在激发态的情况下,我们发现在相互作用消失的极限下,纠缠量是有限的。我们还分析了磁场作用下两电子Moshinsky模型基态和前几个激发态的纠缠特性。本征态的纠缠对能量的依赖性,以及它在相互作用消失的情况下的行为,与在三电子系统中观察到的相似。另一方面,纠缠度随着外加磁场的强度呈现出单调递减的特性。对于强磁场的纠缠接近一个有限的渐近值,取决于相互作用的强度。对于这里研究的两个系统,我们考虑一个微扰的方法,以阐明纠缠的能量依赖性,并澄清有限纠缠所表现出的激发态在弱相互作用的限制。据我们所知,这是第一个为三电子模型的纠缠性质提供解析和精确结果的工作。
2011-12-21 quant-ph
Entanglement in the anisotropic Heisenberg XYZ model with different Dzyaloshinskii-Moriya interaction and inhomogeneous magnetic field
研究了具有不同Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用和非均匀磁场的两量子比特Heisenberg XYZ系统中的纠缠.研究发现,控制参数($D_{x}$,$B_{x}$和$b_{x}$)与常用控制参数($D_{z}$,$B_{z}$和$b_{z}$)在纠缠度和临界温度上有显著的不同,x分量参数能更有效地提高纠缠度和临界温度.此外,我们显示这些x分量参数的纠缠控制的属性。在基态,增大自旋-轨道耦合参数$D_{x}$(spin-orbit coupling parameter)可以降低临界值$b_{xc}$,增大回复区的纠缠度;调整参数(增大$b_{x}$和$J$,减小$B_{x}$和$Δ$)可以降低临界值$D_{xc}$,增大回复区。在热态下,增加$D_{x}$可以增加回复区和回复区中的纠缠(对于$T$或$b_{x}$),并提高临界值$B_{xc}$,使高纠缠区变大。随着均匀磁场的减小,纠缠度和回复区增大.另外,小的非均匀磁场($b_{x}$)具有与$D_{x}$相似的性质,随着$b_{x}$的增大,纠缠也出现复活现象,使得较大的$b_{x}$在较高的温度下仍能存在纠缠.
2009-07-09 quant-ph
Thermal entanglement in a two-qutrit system with nonlinear coupling under nonuniform external magnetic field
研究了非均匀磁场作用下具有非线性耦合的2-qutrit自旋链的热纠缠。任意(有限维)m体系统的热纠缠在某个有限阈值温度T_s处消失。研究了该二组元系统的T_s随系统参数(非线性耦合和磁场)的变化规律。此外,我们还比较了该系统的I-并发性的两个下界,并研究了其密集编码容量随系统参数的变化。
2008-11-04 quant-ph
The effect of spin-orbit interaction on entanglement of two-qubit Heisenberg XYZ systems in an inhomogeneous magnetic field
研究了非均匀磁场作用下,自旋轨道相互作用对海森堡XYZ双量子比特系统基态和热纠缠的影响。当自旋轨道参数$D$达到一定值时,基态纠缠趋于突然消失,当$D$超过其临界值$D_c$时,纠缠又恢复.纠缠的最大值出现在回复区。在有限温度下,在$D-T$平面内存在回复区。在这些区域中,纠缠首先随着温度的升高而增加,然后随着温度的升高而减少,并最终在临界值以上消失。这个临界温度是$D$的增函数,因此非零纠缠可以在更大的温度下存在。此外,在复活区的纠缠量取决于自旋轨道参数。研究了利用该系统构建的量子信道实现的纠缠隐形传态,并研究了自旋-轨道相互作用对副本态隐形传态保真度和纠缠度的影响。
2008-01-12 quant-ph
Quantum Sensor Miniaturization
利用量子力学纠缠的性质,可以打破由瑞利极限定义的图像分辨率的经典界限。如果纠缠光子被用作信号状态,则最佳可能的分辨率由海森堡极限给出,这一改进与信号中纠缠光子的数量成正比。在本文中,我们提出了一种新的应用纠缠显示,利用可分离的光子成像系统所获得的分辨率可以实现利用纠缠光子的成像系统,但具有较小的孔径的优势,从而导致在一个更小,更轻的系统。这在重量和尺寸起着至关重要作用的卫星成像中特别有价值。
2007-08-24 quant-ph
Minimum Entanglement Protocols for Function Estimation
针对量子传感器网络中 d 个场振幅线性组合的估计问题,论文给出达到量子 Cramér-Rao 界的最优协议族,并刻画至多 k 体纠缠即可最优的充要条件。
2023-09-29 quant-ph
Entanglement of two-qubit photon beam by magnetic field
研究了外加磁场对两个具有不同固定频率但任意线偏振态的光子同向运动的2量子比特系统纠缠度的影响.在我们的模型中,磁场和光子之间的相互作用是通过与光子和磁场相互作用的中间电子来实现的。对该方案进行精确理论分析的可能性是基于已知的精确解,该精确解描述了受到外部磁场(或彼此不相互作用的电子介质)的电子与两个光子的量子化场的相互作用。我们使这些精确解适合于所考虑的情况。使用显式波函数的产生的电磁场,我们计算的纠缠度的光子束作为一个功能的应用磁场和参数的电子介质。
2014-09-05 quant-ph
Quantum Entanglement Control in Two-Spin-1/2 NMR Systems Through Magnetic Fields and Temperature
Advanced Imaging Research Center, University of Texas Southwestern Medical Center(先进成像研究中心,德克萨斯大学西南医学中心)
本文通过磁场和温度控制两个自旋-1/2核磁共振系统中的量子纠缠,揭示了纠缠与温度和磁场的关系,并建立了纠缠度量与核磁共振可观测量的联系。
2025-11-30 quant-ph
Dynamics of Non-Gaussian Entanglement of Two Magnetically Coupled Modes
研究了两个耦合谐振子通过角动量产生磁耦合$ω_{c}$的量子纠缠。利用三种正则变换对相应的哈密顿量进行对角化,得到了相应的驻波函数。基于Schmidt分解,我们明确地确定了Schmidt模$λ_{k}$,其中$k\in\left\lbrace 0,1,\cdots,n+m\right\rbrace$,$n$和$m$是与两个振子相关的两个量子数.通过研究各向异性$ R=ω_{1}^{2}/ω_{2}^{2} $、$ω_{c}$、非对称性$ |n-m| $和动力学对纠缠的影响,我们得到如下结果。随着$ (i)- $的增加,纠缠变得很大。$ (ii)- $对$ω_c$的敏感性取决于$ (n,m) $和$R$。$ (iii)- $纠缠的周期性恢复强烈地依赖于物理参数和量子数。
2021-08-09 quant-ph
Entanglement in a Quantum Mixed-Spin Chain
研究了一般混合自旋链中任意自旋$S$和1/2自旋的纠缠。磁化率决定了纠缠热态的特征温度,证明了纠缠的存在。特征温度几乎与相互作用$J$和混合自旋$S$成正比。在磁化率的基础上得到了负性的界。研究发现,实际固体中的量子纠缠对宏观磁性有很大的影响。同时,纠缠度可以用物理可观测量来定量评价。
2006-05-06 quant-ph
Magnetic Entanglement in Spin-1/2 XX Chains
在研究自旋链中的纠缠时,人们经常考虑最近邻自旋。其动机是短程相互作用在第一近邻(1 N)自旋之间产生量子关联中的主导作用。在这里,我们解决了更远的邻居自旋之间的相同问题。我们考虑了磁场中一维自旋1/2 XY模型。利用费米子化方法,我们对角化系统的哈密顿量。然后,我们提供了第二,第三和第四邻居(分别表示为2N,3 N和4 N)自旋之间的纠缠的分析结果。我们发现了一个磁纠缠,从一个临界纠缠场($h_c^{E}$)在零温度。临界纠缠场取决于自旋之间的距离。除了分析结果,所提到的现象证实了数值Lanczos计算。通过将温度添加到模型中,磁纠缠在达到临界温度$T_c$之前保持稳定。我们的结果表明,纠缠通过降低温度逐步扩展到自旋链中更远的邻居。首先,1 N个自旋纠缠,然后进一步的邻居将分别纠缠。$T_c$取决于磁场的值,并且将在量子临界场处最大化。
2015-11-04 quant-ph
Entanglement of Magnetically Levitated Massive Schrödinger Cat States by Induced Dipole Interaction
本研究提出基于纠缠的方案,利用施特恩-格拉赫装置与抗磁悬浮势阱,测试磁悬浮薛定谔猫态纳米晶体间的磁感应偶极相互作用和卡西米尔-波尔德势,验证了用适度磁场梯度闭合干涉仪的可行性,为短距离量子物理测试提供新途径。
2023-04-28 quant-ph
Physical-Layer Supervised Learning Assisted by an Entangled Sensor Network
University of Arizona(亚利桑那大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
许多现有的量子监督学习(SL)方案考虑在经典描述中先验给出的数据。在不久的将来,只有嘈杂的中间尺度量子(NISQ)设备可用,它们的量子加速等待量子随机存取存储器(qRAM)和容错量子计算的发展。然而,也存在大量SL任务,其数据由传感器获取,例如,基于成像传感器产生的数据的模式分类。解决这样的SL任务自然需要利用来自量子传感和量子计算两者的工具的集成方法。我们引入了由纠缠传感器网络(SLAEN)辅助的监督学习,作为在物理层执行SL任务的一种手段。SLAEN中传感器之间共享的纠缠增强了提取被调查对象的全局特征的性能。我们利用SLAEN构建一个纠缠辅助支持向量机的数据分类和纠缠辅助主成分分析器的数据压缩。在这两个方案中,变分电路被用来寻求最佳的纠缠探测态和测量设置,以最大限度地提高纠缠使能的{增强}。我们观察到,SLAEN享有可观的纠缠使能的性能增益,即使在存在损失的情况下,在传统的策略中,经典的数据是由可分离的传感器获得的,随后由经典的SL算法处理。SLAEN可以通过现有技术实现,为构建NISQ设备开辟了一条可行的道路,这些设备提供了超越最佳经典设备的无与伦比的性能。
2019-10-31 cs.LG physics.optics quant-ph
Quantifying Coherence and Entanglement via Simple Measurements
相干和纠缠是量子系统的基本特性,有望为不久的将来的量子计算机,传感器和模拟器提供动力。然而,它们的实验检测是具有挑战性的,通常需要完全重建系统状态。我们表明,可以提取定量界的相对熵的相干性和相干信息,相干和纠缠量词分别,由有限数量的纯度测量。该方案很容易实现与当前的技术来验证量子计算在大规模寄存器,而无需进行昂贵的状态层析成像。
2017-07-31 quant-ph
Nuclear Magnetic Resonance model of an entangled sensor under noise
纠缠态传感器由于其灵敏度远高于传统传感器而受到人们的广泛关注。为了利用纠缠作为一种资源,重要的是要了解噪声的影响,因为纠缠态对噪声是脆弱的。在这里,我们提供了一个工程噪声下的纠缠传感器的核磁共振(NMR)模型:一个可以实现在各种噪声环境下的纠缠传感器。特别是,我们实验研究的纠缠传感器的性能下的时间不均匀的噪声环境的影响下,纠缠传感器持有潜在的击败经典传感器。我们的“纠缠传感器”由一个多自旋分子溶解在各向同性液体中组成,我们可以使用NMR技术进行量子传感。
2020-03-19 quant-ph
Entanglement evolution for excitons of two separate quantum dots in a cavity driven by magnetic field
在"自旋-玻色子“机制下研究了单模腔中两量子点中激子纠缠的时间演化。研究发现,尽管玻色子模的耗散作用,但在外加驱动磁场的影响下,仅通过调制两个量子点的能量偏置$ε$,两个量子点中的激子就可以纠缠.最初,两个激子在纯分离状态下制备。当打开含时磁场时,即使在很长的时间间隔内,也会产生并保持高度纠缠态。该机制可用于在实际应用中控制量子器件。
2006-11-28 quant-ph
Macroscopic Entanglement of a Bose Einstein Condensate on a Superconducting Atom Chip
提出并分析了一种在与超导环磁耦合的微磁阱中产生玻色-爱因斯坦凝聚体宏观纠缠的可行方案。我们将超导环视为两个不同磁通态的量子叠加,并与磁阱耦合产生宏观纠缠。我们的方案也为实现玻色-爱因斯坦凝聚体中纠缠原子的干涉测量和量子-经典界面物理的研究提供了一个平台。
2007-09-04 quant-ph