Slowing Quantum Decoherence by Squeezing in Phase Space
众所周知,非高斯态,特别是薛定谔猫态,对损耗非常敏感。当通过阻尼通道传播时,这些态很快失去了它们的非经典特征和与之相关的维格纳函数的负振荡。然而,通过压缩叠加态,退相干过程可以被定性地改变并大大减慢。在这里,作为第一个例子,我们实验观察到减少通过有损信道压缩光学相干态叠加的退相干。为了量化状态的鲁棒性,我们引入了一个衰减值和衰减率的维格纳函数负性的组合。这项工作使用压缩作为辅助高斯资源,为保护和操纵相空间中的量子叠加开辟了新的可能性。
2018-02-14 quant-ph
Quantum Fisher information and quadrature squeezing in Janus superpositions of squeezed vacua
Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
研究 Janus 状态如何通过干涉重塑量子 Fisher 信息,发现其在实验室四阶方差和数生成相 Fisher 信息上优于单压缩真空,但主二次矩压缩中单压缩真空仍更优。
2026-03-16 quant-ph
Spin Squeezing Property of Weighted Graph States
我们研究了加权图态的自旋压缩特性,它可以用来提高干涉测量的灵敏度。退相干降低了自旋压缩性质,但结果仍然优于其他参考方案的GHZ型最大纠缠态和产品的状态。研究了不同退相干通道耦合的加权图态的自旋压缩随时间的演化。分析表明,在存在退相干的情况下,加权图态的自旋压缩是鲁棒的,并且在提高干涉灵敏度时,退相干极限仍然是可以达到的。
2012-05-01 quant-ph
Perfect Intrinsic Squeezing at the Superradiant Phase Transition Critical Point
在超辐射相变(SRPT)的量子临界点处,Dicke模型描述的光子-物质耦合系统的基态被完全压缩。在存在反转光子-原子耦合的情况下,基于光子和原子集体激发,将基态解析地表示为双模压缩真空。双模基中量子涨落方差在SRPT临界点处为零,其共轭涨落发散,理想地满足海森堡不确定原理。
2020-09-06 physics.optics quant-ph
Spin Squeezing and Quantum Correlations
近年来,由于多原子态在高精度原子钟、原子干涉测量、量子精密测量和量子信息协议等方面的应用前景,使得多原子态的产生、操纵、表征和量化都取得了革命性的进展。在非经典原子关联的表征和量化中,出现了自旋压缩和量子纠缠两个概念。自旋压缩起源于原子集体角动量算符之间的测不准关系,而纠缠则是多粒子希尔伯特空间中由于叠加而产生的一种特殊现象。本文概述了自旋压缩的不同定量度量,并讨论了多量子比特系统中自旋压缩与量子纠缠的内在联系。
2010-12-31 quant-ph
Improving the phase super-sensitivity of squeezing-assisted interferometers by squeeze factor unbalancing
本文从理论上研究了由两个参量放大器级联而成的SU(1,1)干涉仪以及前加挤压器后加反挤压器的普通SU(2)干涉仪的灵敏度特性。几种可能的实验配置被认为是,如种子光束,直接或零差检测方案的存在或不存在。在所有情况下,我们制定的最佳条件,以实现相位超灵敏度,这意味着灵敏度克服散粒噪声限制。我们表明,对于一个给定的增益的第一参量放大器,不平衡的干涉仪,通过增加第二放大器的增益提高了干涉仪的性能。特别地,通过增益不平衡可以实现更宽的超灵敏度相位范围和更好的总体灵敏度。
2016-11-27 quant-ph
Spin squeezing and Quantum Fisher Information in the Jaynes-Cummings Dicke Model
研究了光学腔中二组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体中Jaynes-Cummings Dicke(JC-Dicke)模型的自旋压缩和量子费舍尔信息.在冻结自旋近似下,导出了自旋压缩和每个粒子的量子费舍尔信息的倒数的解析表达式。结果表明,在临界点附近的超辐射相中,出现了最大压缩和最大量子纠缠。本研究与量子信息处理和精密光谱学有关。
2016-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exceptional-point-assisted entanglement, squeezing, and reset in a chain of three superconducting resonators
本研究利用三超导谐振器链中的例外点工程,实现快速量子态合成,包括压缩与纠缠的准稳态传输及系统低失真重置,为光子网络的量子态调控提供了新方案。
2023-08-22 quant-ph
Flower-like squeezing in the motion of a laser-driven trapped ion
我们研究了扇态的N阶振幅压缩|2k,f>_F,它是2k个量子非线性相干态的线性叠加。不像在通常的状态下,椭圆是挤压的象征,一个4k翼的花导致扇形状态。本文首先导出了任意k,N,f的压缩解析表达式,然后详细研究了激光驱动囚禁离子的非线性函数f的特殊形式。我们表明,最低的顺序,其中压缩可能出现和数量的方向沿其振幅可能被压缩只依赖于k,而精确的方向的压缩也由所涉及的其他物理参数确定。最后,我们提出了一个计划,以产生这样的风扇状态。
2001-11-28 quant-ph
Exploring a new regime for processing optical qubits: squeezing and unsqueezing single photons
我们实现了压缩操作作为一个真正的量子门,确定性和可逆的作用“在线”的输入状态后,不再局限于一组高斯状态。更具体地说,通过应用一个有效的和强大的压缩操作的第一次非高斯态,我们证明了一个粒子状的单光子态和相干态的波状叠加之间的双向转换。我们的压缩门是足够可靠的,以保持相应的维格纳函数的负性。这个演示代表了混合离散和连续量子协议的重要和必要的一步。
2014-08-19 quant-ph
Nonlinear squeezing for measurement-based non-Gaussian operations in time domain
量子非高斯门是实现光学系统中连续变量普适量子运算的一个重要环节。在基于测量的三次相位门(一种最低阶非高斯门)实现中,需要具有我们称为非线性压缩的特性的非高斯辅助状态。然而,这一特性从未得到实验验证。在本文中,我们在真空态和单光子态之间产生了一个叠加态,通过优化叠加系数使其非线性压缩达到最大。通过实时正交测量观察到的非线性压缩,这意味着所产生的状态是兼容的实时前馈,并适合作为辅助状态的立方相位门在时域中。此外,通过增加光子数,可以进一步改善非线性压缩。这里提出的思想可以容易地扩展到高阶相位门[P.Marek等人,A 97,022329(2018)]。因此,这项工作是将CV量子信息处理从高斯区域扩展到非高斯区域的重要一步。
2020-11-30 quant-ph
Suppression of quantum noises in coherent atom lithography through squeezing
阿贝衍射极限限制了光学成像和光刻系统的分辨率。相干拉比振荡被证明是能够克服衍射极限在光学和原子光刻。在以往的研究中,一般采用半经典理论,将驱动场视为经典光场,忽略量子涨落。在这里,我们表明量子涨落可能会降低超分辨率图案的可见性。然而,通过压缩光子数波动,我们能够显着增加其可见性。
2017-11-21 quant-ph
Perfect squeezing by damping modulation in circuit quantum electrodynamics
耗散驱动的量子态工程利用环境来控制量子系统的状态,并在稳态下保持量子相干性。我们表明,调制微波谐振腔的阻尼率产生任意压缩强度的真空压缩态,从而构成一个机制,允许完美的压缩。给定最近在具有可调阻尼率的微波谐振器的电路QED中的实验实现[Yin等人,物理修订版信函110,107001(2013)],超导电路是实现该技术的理想场所。通过将量子比特色散耦合到微波谐振器,可以获得量子比特态相关的压缩。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Super-Heisenberg scaling of the quantum Fisher information using spin-motion states
提出利用囚禁离子系统的自旋-运动态实现高精度量子计量,通过绝热演化将运动压缩转化为自旋压缩,使量子Fisher信息达到超海森堡标度。
2024-11-15 quant-ph
Kerr-magnon-assisted asymptotic stationary photon-phonon squeezing
提出混合腔磁机械系统中的Kerr磁振子辅助光子-声子压缩方案,通过有效哈密顿量与量子Langevin理论证明可获得超越稳定极限的渐近稳态压缩。
2025-01-09 quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations II
考虑Hadamard门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现,研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声采用Ornstein-Uhlenbeck随机过程时,我们解析地得到了Hadamard门的终态纯度和保真度。我们证明了纯度和保真度振荡取决于初始叠加态的选择。导出了门保真度与末态纯度之间的线性关系式。
2006-03-31 quant-ph
Power-law growth of time and strength of squeezing near quantum critical point
研究了两种基本模型中量子相变的压缩动力学,在大自旋极限下,利用Holstein-Primakoff表象研究了横向场单轴扭转模型和Dicke模型.在无序(正常)相和有序(超辐射)相之间的相边界附近,自旋和光子压缩的强度以及系统处于高度压缩状态的持续时间随着距离的增加而表现出强烈的幂律增长。量子临界点。压缩时间的临界指数在两个模型中均为1/2,压缩强度的临界指数在单轴扭转模型中为1/2,而在Dicke模型中为1,在极端失谐量下也变为1/2。
2020-06-07 physics.atom-ph quant-ph
Enhancing collective spin squeezing via one-axis twisting echo control of individual atoms
Fudan University(复旦大学);Wenzhou University(温州大学);Shanxi University(山西大学)
本文提出一种通过单轴扭曲回声控制同时增强集体自旋压缩并映射原子间纠缠至适合后续计量的磁子能级的方法。
2026-05-15 quant-ph
Superconducting Analogues of Quantum Optical Phenomena: Macroscopic Quantum Superpositions and Squeezing in a SQUID Ring
本文研究了具有显著约瑟夫森耦合能的SQUID环的量子行为。我们证明了环的哈密顿量的本征函数可以用来产生环的宏观量子叠加态。我们还证明了环势可以用来压缩相干态。随着SQUID环成为操纵量子信息的有力竞争者,这些特性在未来可能会有很大的用处。然而,与量子技术的所有候选系统一样,退相干是一个基本问题。在本文中,我们采用开放系统的方法来模拟量子力学SQUID环耦合到热浴的效果。我们用这个模型来证明退相干影响环的量子态的方式。
2003-12-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Generating nonlinearities from conditional linear operations, squeezing and measurement for quantum computation and super-Heisenberg sensing
大的光学非线性可以有许多应用,从光量子计算的猫态的产生,到量子传感,其中灵敏度超过海森堡缩放的资源。然而,实验证明,超大光学非线性的产生具有极大的挑战性。我们描述了一种新的协议,其中一个可以有效地产生大的光学非线性,通过有条件的应用程序的线性操作的光学模式的辅助模式,其次是测量的辅助和校正操作的探针模式。我们的协议可以产生高质量的光学薛定谔猫态,可用于光学量子计算,并可用于执行感测的一个未知的旋转或位移在相空间中,与超海森堡缩放的资源。最后,我们描述了一个潜在的实验实现使用原子系综通过法拉第效应与光学模式相互作用。
2021-02-19 quant-ph
Three wave mixing vacuum squeezing generation in a SNAIL-based Traveling-Wave Parametric Amplifier with alternated flux polarity
CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理中心);Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini”, Università di Napoli “Federico II,”(那不勒斯费德里科二世大学埃托雷·潘奇尼物理系);Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica (DICEM), Università di Cassino e Lazio Meridionale(卡西诺与拉齐奥南部大学土木机械工程系);Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学电气与信息技术工程系)
本文研究了基于SNAIL的行波参数放大器中通过残余三波混频生成真空压缩的现象,探讨了四波混频与三波混频非线性竞争的影响,为微波光子学应用提供了新见解。
2026-05-12 quant-ph
Generalized spin squeezing inequalities for particles number with quantum fluctuations
粒子数的波动,无论多么小,都存在于实验装置中。人们应该严格考虑这些波动,特别是在纠缠检测中。在这种情况下,我们推广了Tóth等人在Phys.Rev.Lett. 99,250405(2007)中所述。这些新的不等式被所有可分离态满足,即使粒子数不是常数,并且可能呈现量子涨落。当超选择规则不适用时,或者当只考虑整个系统的希尔伯特空间的一个子空间时,这些不等式对于检测多体系统中的纠缠是有用的。我们还定义了一般的二分观测量,并得到了与坐标无关的广义自旋压缩不等式。我们给出了一个例子,我们的广义坐标独立的自旋压缩不等式比原来的一个明显的优势。
2016-06-28 quant-ph
Single- and Two-Mode Squeezing by Modulated Coupling to a Rabi Driven Qubit
本研究提出利用拉比驱动量子比特与谐振子的调制耦合产生条件压缩的新方法,证明其可实现玻色模式通用控制,模拟预测了单模、叠加单模及双模压缩的具体数值,为光子态调控提供新范式。
2025-07-30 quant-ph
Dicke materials as a resource for quantum squeezing
Rice University(莱斯大学);Smalley-Curl Institute, Rice University(斯莫利-柯尔研究所,莱斯大学);Department of Physics and Astronomy, Rice University(莱斯大学物理与天文学系);Department of Materials Science and NanoEngineering, Rice University(莱斯大学材料科学与纳米工程系);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质结构动力学研究所);Yokohama National University(横滨国立大学);Interfaculty Graduate School of Innovative and Practical Studies, Yokohama National University(横滨国立大学跨学科创新与实践研究生院);Department of Physics, College of Engineering Science, Yokohama National University(横滨国立大学工程科学部物理系);Department of Physics, Graduate School of Engineering Science, Yokohama National University(横滨国立大学工学研究科物理系);Institute for Multidisciplinary Sciences, Yokohama National University(横滨国立大学多学科科学研究院)
研究磁性材料中Dicke模型的形成机制及其在固态系统中作为量子计量和纠缠见证的潜力,分析其抗扰动稳定性。
2026-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum squeezing amplification with a weak Kerr nonlinear oscillator
Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学深圳量子科学与工程研究院);International Quantum Academy(国际量子科学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学广东省量子科学与工程重点实验室);Department of Physics, Southern University of Science and Technology(南方科技大学物理系)
本文通过弱色散非线性振子生成并放大压缩态,利用离散化技术实现量子压缩放大,达到14.6 dB的压缩度和0.28 MHz的压缩速率,为量子传感和信息处理提供新途径。
2025-03-11 quant-ph
Multiensemble Superradiance for Distributed Quantum Sensing
College of Physical Science and Technology, Central China Normal University(华中师范大学物理科学与技术学院);School of Science, Hubei University of Technology(湖北工业大学理学院)
本文提出多集合超辐射扩展Dicke超辐射,支持依赖初始状态的暗态,通过分析大N极限下的协方差矩阵揭示跨集合纠缠,提升量子计量性能。
2026-04-30 quant-ph
Heisenberg-limited spin-squeezing via bosonic parametric driving
由失谐腔产生的自旋-自旋相互作用是产生高纠缠自旋压缩态的标准机制。我们在这里展示了如何在腔体上引入弱失谐参数(双光子)驱动器提供了一个强大的手段来控制诱导相互作用的形式。在没有驱动的情况下,诱导相互作用不能产生海森堡极限自旋压缩,但弱的优化驱动会产生理想的双轴扭转相互作用和海森堡极限压缩。参数驱动在耗散受限的情况下也是有利的,并且能够实现替代绝热方案,该方案可以制备最佳压缩的Dicke状态。我们的方案是兼容的一些平台,包括固态系统的自旋系综耦合到超导量子线路或机械模式。
2020-03-06 quant-ph
Zero-point energy of a trapped ultracold Fermi gas at unitarity: squeezing the Heisenberg uncertainty principle and suppressing the Pauli principle to produce a superfluid state
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma(俄克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系)
研究通过微观动力学分析超流态的零点能,揭示海森堡和泡利原理在确定最低量子态特性中的作用。
2026-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnon squeezing in the quantum regime
Zhejiang University(浙江大学);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
研究通过在毫米级钇铁石榴石球中实现反铁磁子压缩,利用强色散反铁磁子-超导量子比特耦合产生压缩反铁磁子态,展示了量子非线性反铁磁子学的基础。
2026-02-23 quant-ph
Quantum properties of a superposition of squeezed displaced two-mode vacuum and single-photon states
本文研究了位移压缩双模真空态和单光子态叠加态的一些量子性质,如二阶关联函数、Cauchy-Schwartz不等式、正交压缩、准概率分布函数和纯度。这类态包括两种机制,即相空间中的干涉和纠缠。我们证明了这些态可以呈现亚泊松统计、压缩和偏离经典的Cauchy-Schwartz不等式。此外,系统中的纠缠量可以通过增加压缩机制来增加。在准概率分布函数的框架下,我们证明了基于关联机制,单模态可以趋向于热态。给出了这种状态的产生方案。
2009-03-05 quant-ph
A hybrid-systems approach to spin squeezing using a highly dissipative ancillary system
自旋系统的压缩态是量子技术,特别是量子精密测量和传感的重要纠缠源。在这里,我们考虑的自旋压缩态的产生与耗散辅助系统的相互作用的自旋。我们发现在这个模型中自旋压缩可以通过两种不同的机制产生:单轴扭曲和驱动集体弛豫。我们可以通过简单地调节耗散辅助系统和自旋系统之间的失谐量来在两种机制之间进行插值。有趣的是,我们发现,对于这两种机制,辅助系统耗散不必被认为是一个缺陷,在我们的模型,但自旋压缩起着积极的作用。为了评估自旋压缩的可行性,我们考虑了两种不同的超导电路实现。我们的结论是,无论是通过单轴扭转还是通过驱动集体弛豫,都可以在实验上产生数百个自旋的压缩态。
2016-05-18 quant-ph
Squeezing and multimode entanglement of surface acoustic wave phonons
利用量子声学器件中的多个模式可以在硬件有效的设置中实现量子信息的应用,包括合成维的量子模拟和具有团簇态的连续变量量子计算。与SQUID分流镜的相互作用引起20多个可访问的谐振器模式之间的耦合。我们利用这种耦合来证明SAW声子的双模压缩,以及四模多体纠缠。我们的结果为在紧凑的混合量子系统中进行连续变量量子计算开辟了道路。
2022-02-11 quant-ph
Universal fluctuations and squeezing in generalized Dicke model near the superradiant phase transition
鉴于近年来在非稳态或电感电容耦合超导量子比特、交叉场中的原子和具有自旋轨道相互作用的半导体异质结构等平台上实现各向异性光-物质相互作用的提议,旋转波项和反向旋转波项耦合强度不相等的广义Dicke模型的概念引起了人们极大的兴趣。对于这个模型,我们研究了当二能级系统的温度和数目都是有限时,正常到超辐射相变临界区的光子涨落。在这种情况下,超辐射量子相变改变为一个波动区域的相图,揭示了两种类型的临界行为。这些是Dicke模型(具有离散的$\mathbb{Z}_2$对称性)、(反)和Tavis-Cummings $U(1)$模型的区域。我们发现,在这些制度的光子凝聚体的压缩参数显示出不同的温度标度。此外,光子数的相对涨落具有普适性。我们还发现了一个温度标度,低于该温度标度接近零温度量子相变,其中量子涨落占主导地位。我们的有效理论是由非Goldstone的凝聚模式和Pauli算子的Majorana表示的泛函提供的。讨论了可积$U(1)$极限的Bethe渐近解.
2021-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Non-Gaussian two-mode squeezing and continuous variable entanglement of linearly and circularly polarized light beams interacting with cold atoms
我们研究了如何通过两个线偏振或圆偏振的场模与放置在光学腔中的类X四能级原子系综之间的非共振相互作用产生纠缠相干态和非高斯性质的低强度相干态的叠加态。我们比较我们的结果,最近的实验观察,并认为,非高斯结构的场状态可能存在于这些系统。
2009-03-19 quant-ph
Open Quantum System Approach to the Gravitational Decoherence of Spin-1/2 Particles
本文采用开放量子系统方法,研究了压缩引力波与大质量粒子空间叠加态相互作用导致的退相干效应,发现特定压缩强度和压缩角的引力波能在1秒内引发1%的退相干,为探索量子引力联系及早期宇宙引力波量子属性提供了新途径。
2024-02-13 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Quantum squeezing in a nonlinear mechanical oscillator
本研究通过参数驱动超导量子比特实现千兆赫机械谐振器的基态压缩,并利用失谐耦合引入可调非线性,构建机械压缩克尔振子,制备非高斯量子态,为量子计量和传感提供新途径。
2023-12-26 quant-ph
Modulation Instability-Induced Multimode Squeezing in Quadratic Frequency Combs
本文研究铌酸锂微环谐振器中二次频率梳的多模压缩,提出二分纠缠判据和通用分析框架,揭示调制不稳定性在时间走离控制下诱导多模压缩的机制,为量子精密测量与信息处理提供新途径。
2025-08-28 quant-ph
Two-mode squeezing operator in circuit QED
从理论上研究了双模压缩算符在电路量子电动力学中的实现。受先前光学腔方案的启发[Phys. Rev. A $\textbf{73}$,043803(2006)],我们采用耦合到两个非简并量子模式的超导量子比特,并在量子比特上使用驱动场来充分控制谐振子-量子比特相互作用。基于双模压缩真空态的产生,我们首先分析了理想情况下模型的有效性,然后研究了耗散机制对双模压缩操作产生的影响,即量子比特和谐振腔模的衰减以及量子比特的退相.我们表明,我们的计划允许产生高度压缩状态,即使与国家的最先进的参数,导致超过10分贝的双模压缩的理论预测。此外,我们的协议是能够压缩任意初始状态的谐振器,这使得我们的计划有吸引力的未来应用在连续变量量子信息处理和量子精密测量领域的电路量子电动力学。
2018-07-02 quant-ph
Dynamical generation of geometric squeezing in interacting Bose-Einstein condensates
本文针对相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体,揭示超流稳定性是淬灭后无法产生几何压缩的关键,并提出通过破坏稳定性判据实现快速指数抑制量子涨落的动力学方案。
2025-08-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cooling and squeezing the fluctuations of a nanomechanical beam by indirect quantum feedback control
我们研究了利用量子反馈控制纳米机械光束的冷却和压缩。在我们的模型中,纳米机械光束通过超导量子干涉器件(SQUID)耦合到传输线谐振器。从传输线谐振器的电磁场泄漏的测量使用零差检测。该测量信号然后用于设计量子反馈控制信号以驱动传输线谐振器中的电磁场。虽然控制施加在传输线谐振器上,但是该量子反馈控制信号通过感应梁谐振器耦合间接影响纳米机械梁的热运动,使得可以冷却和挤压梁的波动,使其接近标准量子极限。
2009-02-15 quant-ph
Verifying cross-Kerr induced number squeezing: a case study
我们分析了一种通过处理两个大相干态在交叉克尔介质中相互作用时产生的纠缠来产生有趣的非经典态的实验方法。我们特别研究了损失和噪音在每种实验模式中的影响,以及选择后结果的“分箱”影响。即使有这些缺陷,我们找到了一个最佳的一组目前可实现的参数,这将允许一个证明的原则演示的数量压缩状态与大的平均光子数。我们讨论了其他有用的状态,可以产生相同的实验工具,包括一类状态,其中包含不同的光子数的相干叠加,例如良好的近似状态$\frac{1}{\sqrt{2}} (|0\rangle+|20\rangle)$。最后,我们提出了一个可能的应用领域中的光学机械的这种状态。
2017-06-09 quant-ph
Quantum Entanglement for Systems of Identical Bosons. Spin Squeezing and Other Entanglement Tests in Two Mode Systems
纠缠量子态的概念被认为是在相同的粒子系统的上下文中,基于这样的要求,即为了表示物理状态的整体系统和子系统,可能是纠缠的,密度算子必须满足对称性原则和全球和本地的超选择规则,禁止状态,其中有不同的粒子数之间的相干性。这些要求及其理由进行了充分讨论。在所使用的第二种量化方法中,系统和子系统都是模式(或模式集合)而不是粒子,粒子与模式的不同占有率相关联。纠缠态的定义是基于首先定义非纠缠态-在指定哪些模式构成子系统之后。本文主要研究有质量玻色子的双模纠缠。作为双模纠缠态的检验,已经提出了几个涉及模湮灭、模产生算符的方差和平均值的不等式,其中包括定义自旋压缩的不等式。研究了双模系统中的自旋压缩准则,发现对于协方差矩阵为对角矩阵的主自旋算符分量,自旋压缩是最好的。结果表明,自旋压缩的存在下,在至少一个自旋组件需要纠缠的相关模式对。其他几个提出的测试纠缠,包括两个自旋分量的方差之和的基础上考虑。当应用基于对称性和超选择规则准则的纠缠概念时,所有的检验仍然有效,但在这里得到了进一步的检验。有时新的测试是满意的,而不是在其他文件中获得的。
2014-01-01 quant-ph
Spin Squeezing with Itinerant Dipoles: A Case for Shallow Lattices
本文通过矩阵乘积态模拟研究一维流动费米子偶极子的运动与自旋压缩相互作用,证明浅晶格在低填充、损耗和退相干条件下可实现超过5dB的压缩,优于深晶格最多3dB以上,并归因于SU(2)对称超交换相互作用。
2022-12-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnon squeezing near a quantum critical point in a cavity-magnon-qubit system
Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control, and School of Physics, Zhejiang University(浙江大学微纳量子芯片与量子控制浙江省重点实验室及物理学院);Department of Physics, Wenzhou University(温州大学物理系);International Quantum Academy, Shenzhen(深圳国际量子研究院)
研究在腔-磁子-量子比特系统中通过工程有效Rabi型磁子-量子比特相互作用生成磁子非经典态,通过临界点附近的超辐射相变实现动态磁子压缩,并分析耗散、退相位和热噪声对压缩的影响。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Arbitrarily large steady-state bosonic squeezing via dissipation
我们讨论了如何大量的稳态量子压缩(超过3分贝)的机械谐振器可以通过驱动光机械腔与两个控制激光器具有不同的振幅。该方案不依赖于任何明确的测量或反馈,也不简单地涉及光学弹性常数的调制。相反,它使用耗散机制,驱动腔充当工程水库。它可以等效地被看作是一个相干反馈过程,通过最小扰动的量子非破坏测量一个单一的力学正交。这表明,一般而言,相干反馈方案和油藏工程的概念密切相关。我们分析了如何优化方案,如何压缩标度与系统参数,以及如何可以直接检测到从腔输出。我们的方案是非常通用的,并且也可以用例如,超导电路
2013-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Superradiant Interactions for Relic Detection with Entangled Nuclear Spins
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学与技术研究所);Leinweber Institute for Theoretical Physics at Stanford(斯坦福莱因韦伯理论物理研究所)
通过量子光学原理,利用超导电路耦合核自旋实现超辐射相互作用,显著增强弱相互作用 relic 的探测能力,提升暗物质和宇宙中微子背景的检测灵敏度。
2026-04-30 hep-ph quant-ph
Squeezing with a flux-driven Josephson parametric amplifier
约瑟夫森参量放大器(JPA)由于其良好的噪声性能,在电路量子电动力学(QED)和量子微波传播研究中有着广泛的应用前景。在这项工作中,我们提出了一个系统的表征通量驱动的JPA在毫开尔文温度。特别地,我们详细研究了它的压缩特性,通过两种不同的检测技术。在零拍装置中,我们观察到了信号带和闲频带叠加产生的真空涨落压缩。为了定量分析,我们应用双路径互相关技术重建了各种压缩真空态和热态的维格纳函数。在10 dB信号增益下,我们发现真空以下有4.9 ± 0.2 dB的压缩。此外,我们讨论了压缩相干微波场背后的物理。最后,我们分析了简并模式下的JPA噪声温度,发现一个小于相位不敏感放大器的标准量子极限的值。
2013-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Amplification of the coupling strength in a hybrid quantum system
在两个不同的量子系统之间实现强耦合对于在它们之间快速传递量子信息具有重要意义,但在某些混合量子系统中实现强耦合是困难的。在这里,我们提出了一个方案,通过压缩来增强单个氮空位中心和超导电路之间的耦合强度。我们的方案的主要配方是通过直接调谐专门设计的超导电路来构造幺正压缩变换。利用实验得到的电路参数,我们发现对系统施加压缩变换可以大大增强耦合强度。这为增强混合量子系统中的耦合强度提供了一条新的途径。
2018-04-16 quant-ph
Squeezing of X waves with orbital angular momentum
多级量子协议在信息传输量和安全性方面有可能取代标准的量子光偏振编码协议。然而,对于自由空间电信,我们没有工具来限制由于衍射和扰动(例如空气中的湍流)造成的损耗。在这里,我们研究传播不变的量子X波与角动量,这种表示电磁场作为一个量子气体的弱相互作用玻色子。所得到的时空量化光脉冲不受衍射和色散的影响,并且本质上对传播中的干扰有弹性。我们发现,自发下转换产生压缩的X波量子协议有用。令人惊讶的是,轨道角动量影响的压缩角,我们预测的最大压缩的特征轴棱锥孔径的存在。这些结果将推动量子光传输和多能级量子协议在自由空间中的应用,也可能与新型干涉仪有关,如星载引力波探测器。
2016-07-08 physics.optics quant-ph
Gaussian Entanglement for Quantum Key Distribution from a Single-Mode Squeezing Source
我们报道了在1550 nm波长下的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠源对高斯连续变量量子密钥分发的适用性。我们的源是基于一个单一的连续波压缩真空模式结合真空模式在平衡分束器。扩展最近的安全性证明,我们通过量化的可组合的安全密钥的提取长度从有限数量的样本的假设下的集体攻击的来源。我们表明,在10公里的顺序的距离是可以实现的,这个源的一个合理的样本大小,尽管事实上,产生的纠缠,包括真空模式。我们的安全性分析适用于所有具有不对称性的领域正交方差,包括由两个压缩模式具有不同的压缩强度叠加产生的状态。
2013-05-01 quant-ph
Onset of non-Gaussian quantum physics in pulsed squeezing with mesoscopic fields
我们研究了具有介观数的脉冲压缩光产生中非高斯量子特征的出现(即,几十到几百个)泵浦光子。由于强的光学非线性必然涉及在这一制度,压缩发生旁边显着的泵耗尽,妥协的预测由传统的半经典模型的压缩。此外,多个频率模式之间的非线性相互作用使得系统动力学在朴素量子模型中呈指数级难以处理,需要更复杂的建模框架。为此,我们构造了对压缩动力学的非线性高斯近似,定义了一个“高斯相互作用框架”(GIF),在该框架中,非高斯量子动力学可以被隔离并使用一些主导(即,主)超模。我们的模型的数值模拟揭示了非高斯扭曲的压缩在介观制度,在很大程度上与信号泵浦纠缠。我们认为,非线性纳米光子学的最新技术正在迅速接近这一制度,提供了一个全光学平台的实验研究的半经典到量子过渡的丰富的范例,相干,多模非线性动力学。因此,介观脉冲压缩提供了一个有趣的案例研究的快速上升的动态复杂性与半经典到量子交叉,我们认为这是一个相关的出现新的信息处理能力的量子制度。
2021-11-27 physics.optics quant-ph
Squeezing and quantum control of antiferromagnetic magnon pseudospin
Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau(莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道校区)
研究通过量子涨落工程控制反铁磁磁子伪自旋,实现磁子模式与其它激发的耦合增强和调控,并提出量子比特光谱协议检测压缩伪自旋基态。
2025-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
State dependent motional squeezing of a trapped ion: new method and applications
我们发现,一个冷的囚禁离子的运动可以压缩通过调制的强度的相位稳定的光晶格内放置的陷阱。由于这种方法是可逆的和状态选择的,它有效地实现了受控挤压门。我们展示了如何使用这个资源,可以是有用的量子信息处理连续变量,为了准备沿互补正交压缩的状态的相干叠加。我们表明,这些状态,我们表示为“${\mathcal X}$ -状态”,表现出高灵敏度沿两个互补的正交小位移,使它们有用的量子精密测量。
2019-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Squeezing of primordial gravitational waves as quantum discord
从量子不和谐的角度研究了原初引力波的压缩。我们构造了一个没有量子不和谐的PGW经典态,并与Bunch-Davies真空进行了比较。结果表明,PGW引起的宇宙微波背景(CMB)涨落的角功率谱的振荡行为可以作为PGW量子不和谐的信号。此外,我们还讨论了量子退相干对超视界模的纠缠和量子不协调的影响。对于具有退相干效应的波导态,我们研究了退相干条件和C。Kiefer等人(Class.量子重力24(2007)1699)。我们证明了退相干条件对光子晶体的可分离性是不充分的,关联条件意味着光子晶体在物质主导时代存在量子不协调。
2020-03-04 astro-ph.CO gr-qc quant-ph