High-dimensional classically entangled light from a laser
矢量结构光已经在许多不同的应用中成为一种使能工具,从通信到成像,利用不可分离的空间变化偏振结构的量子相关性。在源处创建这些状态仍然具有挑战性,并且目前仅限于定制激光器的二维矢量状态。在这里,我们调用一个简单的激光腔中的射线波的对偶性,以产生偏振标记的多路径模式,是不可分离的三个自由度和八个维度。作为一个典型的例子,我们使用我们的激光产生一套完整的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)基态,模拟高维多体纠缠与经典光,我们证实了一个新的投影方法。我们提供了一个完整的理论框架,我们的激光器基于SU(2)对称群,揭示了丰富的参数空间进一步开发。我们的方法只需要一个传统的激光器,没有特殊的光学元件,很容易扩展到更高的维度,并提供了一个简单而优雅的解决方案,在结构光的经典纠缠态的源创建,在模拟和增强高维量子系统开辟了新的应用。
2020-02-05 physics.optics quant-ph
Generation of time-bin entangled photon pairs using a single three-level emitter
研究了经典泵浦三能级$Λ$型发射体在高$Q$腔中的单光子发射。特别地,示出了单光子时间仓双峰波包的产生。
2018-12-03 quant-ph
All entangled states can demonstrate non-classical teleportation
量子隐形传态是量子信息的基石之一,是Alice利用预共享纠缠和经典通信将一个未知的量子态传送给Bob的过程。证明量子隐形传态的标准基准在于超越经典方法所能达到的被传态和目标态之间的最大平均保真度。根据这个品质因数,并不是所有的纠缠态都对隐形传态有用。在这里,我们提出了一个新的基准,使用在隐形传态实验中可用的全部信息,并证明所有的纠缠态可以实现一个量子信道,不能再现经典。我们引入了非经典隐形传态见证的概念来证明一个隐形传态实验是否是真正的量子实验,并讨论了如何量化这种现象。我们的工作为研究隐形传态提供了新的技术,可以立即应用于验证量子技术的质量。
2017-09-28 quant-ph
Entanglement Protection of Classically Driven Qubits in a Lossy Cavity
能够操纵单量子系统的量子技术目前正在发展中。在量子领域的众多嫁妆中,纠缠是新量子革命的基本资源之一。在这种情况下,一个是面临的问题,保护纠缠时,系统状态被操纵。本文研究了经典驱动场对玻色子环境中两量子比特间纠缠产生的影响。我们讨论了经典场对两个(不同)量子比特之间纠缠产生的影响,以及在何种条件下它在保护初始态纠缠不受环境诱导的衰减方面具有建设性作用。特别地,在类似量子比特的情况下,我们定位系统希尔伯特空间的一个静止子空间,其特征在于状态不依赖于环境属性以及经典驱动场。因此,我们能够确定的条件,以实现最大的纠缠定态后,与环境的瞬态相互作用。我们表明,总体而言,经典驱动场具有建设性的作用,在强耦合制度的纠缠保护。我们还证明了可因子化的初始态可以被驱动到纠缠态,甚至在与环境相互作用后可以被驱动到纠缠稳态。
2021-07-31 quant-ph
Experimental high-intensity three-photon entangled source
我们直接按照Rarity和Tapster的方案[J. G. Rarity和P.R. Tapster,Phys.Rev.A59,R35(1999)]。三重符合率可达200 Hz以上,保真度为0.811,强度可进一步提高,保真度适度下降。通过检验Bell-Mermin不等式和使用纠缠见证算子来表征GHZ纠缠.为了优化偏振纠缠源,我们从理论上分析了单光子源的平均光子数与参量下转换几率之间的关系。
2008-09-15 quant-ph
Nonclassical Correlation of Polarization Entangled Photons in a Biexciton-Exciton Cascade
建立了一个理论模型,研究了双激子-激子级联系统中偏振纠缠光子的强度-强度关联。我们计算了相关度,并显示了激子态的失相和能级分裂对极化相关的影响。我们的理论计算与最近在半导体量子点中观测到的偏振相关强度-强度关联一致[R. M.史蒂文森等例如,Nature 439,179(2006)]。我们的模型可以推广到研究耦合量子点系统中的偏振纠缠光子发射。
2008-11-10 quant-ph
Classical simulation of partially entangled states
我们研究了用高自旋的可分态模拟部分纠缠的两个量子比特态的可能性。首先,我们证明了所有的部分纠缠各向同性态都可以经典模拟。我们进一步研究了部分纠缠纯态和它们的二元混合物,发现这些系统禁止这样的模拟,这意味着可分性在确定一个状态的固有量子性质方面并不具有普适性。
2014-01-22 quant-ph
Thirty-six entangled officers of Euler: Quantum solution to a classically impossible problem
负解著名的问题$36$官员欧拉意味着,没有两个正交拉丁广场的秩序六。我们表明,这个问题有一个解决方案,提供的人员纠缠,并构建正交量子拉丁方的大小。因此,我们找到了一个长期难以捉摸的绝对最大纠缠态AME $(4,6)$的例子,它由四个子系统组成,每个子系统有六个层次,相当于一个大小为$36$的$2$ -酉矩阵,它最大化了这个维度的所有二分酉门之间的纠缠能力,或者一个完美的张量,有四个索引,每个索引从1到6。这种特殊的状态值得被称为黄金AME状态,因为黄金比例在其元素中表现突出。这一结果使我们能够构造一个纯非加性quhex量子检错码$(\!(3,6,2)\!)_6$,它饱和的Singleton绑定,并允许一个编码的$6$水平的状态到一个三重态。
2021-08-06 math-ph math.MP quant-ph
Classically entangled optical beams for high-speed kinematic sensing
快速运动物体的运动学跟踪是科学和工程领域的重要诊断工具。现有的光学方法包括高速CCD/CMOS成像,条纹相机,激光雷达,串行时间编码成像和顺序定时全光学映射。在这里,我们展示了一种全新的方法,位置和方向传感的基础上的概念,经典纠缠矢量光束。测量原理依赖于这种光束中存在的横向空间模式和偏振之间的固有相关性。后者可以从强度测量中确定,只需几个快速光电二极管,大大超过了当前CCD/CMOS器件的带宽。通过这种方式,我们的设置能够实现具有GHz范围内的时间分辨率的二维实时感测。我们希望这一概念能为基于光子学的计量和传感开辟新的方向。
2016-01-15 physics.optics quant-ph
Sub-Rayleigh lithography using high flux loss-resistant entangled states of light
量子光刻技术使用脆弱的、实验上具有挑战性的光纠缠态实现相位超分辨率。我们提出了一个可扩展的方案,用于创建比经典可实现的特征更窄的特征,减少了量子资源的使用,从而增强了对损失的抵抗力。该方案是一种利用SPDC纠缠态与强相干光的混合物实现干涉光刻的方法。我们测量最多四个光子模仿多光子吸收的巧合。结果表明,相对于最好的类似经典方案,仅使用10%的非经典光创建NOON状态所需的干涉条纹的缩窄高达30%。
2012-01-03 quant-ph
Dynamics of Non Classically Reproducible Entanglement
我们调查的量子关联的二分系统的影响下,环境的记忆,是不可重现的确定性,由经典的本地隐藏变量模型。为了这个目的,我们比较了贝尔不等式的动态与纠缠,作为衡量的并发。我们发现时间区域时,贝尔不等式不违反,即使在对应的高值的并发(高达$\approx 0.8$)。我们还建议,这些结果可以通过采用最近的实验光学装置的修改来观察。这些发现表明,即使是高度纠缠的系统也不能在需要量子关联的非经典再现性的情况下被确定地利用。
2008-06-20 quant-ph
Quantum Entangled Supercorrelated States in the Jaynes-Cummings Model
在平衡态和非平衡态含时系综的精确可解Jaynes-Cummings模型的参数空间中,数值研究了Cerf和Adami最近提出的量子信息理论中描述的独立量子态、最大经典关联态和纯量子纠缠(超关联)态的区域.
1999-03-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Noise-assisted preparation of entangled atoms
讨论了在光腔中两个二能级原子纠缠态的产生。假设腔模耦合到强度可调的白噪声。我们描述了在这种情况下腔中原子之间的纠缠是如何产生的。纠缠是最大化的噪声强度的中间值,而它是一个自发率的单调函数。这类似于随机共振现象,并为在量子信息处理中利用白噪声的想法提供了更多的启发。
2003-06-13 quant-ph
Classical communication cost of quantum steering
当对纠缠态进行适当的局部测量时,可以观察到量子转向。在这里,我们讨论了经典模拟这种效果的可能性,使用经典的通信,而不是纠缠。我们表明,无限的通信是必要的,以准确地模拟任何纯纠缠态,以及一类混合纠缠态的转向。此外,我们还讨论了一般纠缠态的控制通信代价,并进行了近似模拟。我们的研究结果揭示了贝尔非定域性和转向之间的显着差异,并提供了一个自然的方式来衡量后者的强度。
2016-03-16 quant-ph
Probing wave function collapse models with a classically driven mechanical oscillator
研究表明,脉冲激光通过辐射压与机械振子相互作用,产生了光子数与振子位置相关的光-机纠缠态.有趣的是,当被强激光驱动时,机械振荡器可以在大范围的位置上离域。这提供了一种简单而灵敏的方法来探测假设的后量子理论,包括显式的波函数坍缩模型,如Diosi和Penrose模型。我们提出了一种纠缠见证来揭示这种光-机态的量子本质,以及一种记录机械振子退相干的光学技术。我们还报告了一个详细的可行性研究,给出了需要克服的实验挑战,以确认或排除预测明确的波函数崩溃模型。
2016-03-17 quant-ph
High intensity generation of entangled photons in a two-mode electromagnetic field
目前,纠缠光子源的光子产生率较低。这种限制是量子信息学实现线性量子计算和量子隐形传态等功能的关键组成部分。本文提出了一种在双模电磁场中产生高强度纠缠光子的方法。基于薛定谔方程的精确解,在原子中的电子与强双模电磁场相互作用的条件下,证明了光子之间可能存在大的量子纠缠.在Schmidt参数的基础上分析了量子纠缠。结果表明,施密特参数可以达到很高的值取决于选择的双模字段的特性。我们发现维格纳函数的情况下考虑。违反贝尔不等式的连续变量证明。
2016-12-27 physics.optics quant-ph
Dispersion spreading of polarization-entangled states of light and two-photon interference
研究了偏振纠缠双光子光场在共线频率简并自发参量下转换过程中二阶强度关联函数的干涉结构。由于双光子光通过具有群速度色散(GVD)的光纤传播时双光子振幅的扩展,该结构是可视化的。由于色散的存在,在非线性晶体的输出端不需要任何双折射补偿就可以获得偏振纠缠的Bell态;相反,需要适当地选择强度关联函数的时间。在非线性晶体的输出处插入双折射材料(减小相反偏振的双光子之间的初始o-e延迟或增加该延迟)导致关联函数的更复杂的干涉结构。
2006-07-20 quant-ph
Quantum correlations from classically correlated states
考虑一个二分量子系统,它的两个组成部分中至少有一个本身是一个复合系统。通过追踪这两个子系统中的一个(或两个)的一部分,即使整个系统的原始状态仅具有经典相关性,也可以获得表现出量子相关性的简化(可分离)状态。Li和Luo在2008年首次指出的这种效应非常有趣,因为越来越多的证据表明,非纠缠混合态中的量子关联可能构成实现非平凡信息相关任务的有用资源。在这里,我们对低维量子系统(三量子比特态)的特定状态族进行了上述效应的系统探索。为了评估的非经典的相关性的减少状态,我们使用的量子相关性的指标的基础上产生的状态扰动的测量本地可观的。我们表明,对于一个三量子比特的系统,存在着一个关系之间的经典互信息的原始经典相关态和最大量子相关所表现出的约化状态。
2015-04-08 quant-ph
Bright entangled light from two-mode cascade laser
研究了在相干光场驱动下,双模三能级级联激光器产生的强纠缠光。事实证明,与腔模式共振的外部驱动场在压缩和纠缠显著的区域中显著提高了腔中双模光的强度,使得所考虑的系统成为明亮的压缩和纠缠光的可行来源。
2011-09-20 quant-ph
An accelerator-based source of high-intensity quantum-entangled annihilation gamma photons
Thomas Jefferson National Accelerator Facility(托马斯·杰斐逊国家加速器设施)
该研究提出一种基于加速器的高强度量子纠缠511 keV伽马光子源,利用杰斐逊实验室拟议正电子装置生成高电流极化正电子束,可用于量子纠缠精密研究及多领域应用,性能远超传统放射源。
2026-08-11 physics.acc-ph quant-ph
Normalized Stokes operators for polarization correlations of entangled optical fields
斯托克斯参数是量子光学中的标准工具。它们涉及偏振器出口处的平均强度。如果总体测量强度波动,例如对于具有未定义光子数的状态,则其增加值的实例对参数的贡献更大。可以引入归一化的量子斯托克斯算符。在操作上,对于给定的单次实验,它们的值是偏振器两个出口处测量的强度(或光子数)的差除以它们的和。强度波动的影响被消除。切换到归一化的斯托克斯算子导致更敏感的纠缠条件。我们还展示了一个一般的方法,推导出一个纠缠指标的光场使用偏振相关,开始与任何两个量子位纠缠见证。这使得可以大大扩展此类指标的范围。
2017-07-06 quant-ph
When can localized spins interacting with conduction electrons in ferro- or antiferromagnets be described classically via the Landau-Lifshitz equation: Transition from quantum many-body entangled to quantum-classical nonequilibrium states
在自旋电子学和磁振子学的实验中,铁磁(F)或反铁磁(AF)材料中存在大量的宏观局域自旋,因此它们的非平衡动力学可以用Landau-Lifshitz(LL)方程来描述。然而,自旋是一个真正的量子自由度,即使量子效应对于自旋值$S>1$变得越来越不重要,但它们对所有$S < \infty$都存在。虽然这激发了对LL方程的限制/崩溃的探索,通过使用F绝缘体的例子,在存在非平衡传导电子的系统中,缺乏完全量子多体与量子(电子)-经典(局域自旋)动力学的类似比较。在这里,我们采用量子海森堡F或AF链的$N=4$网站,其本地化的自旋与传导电子通过$sd$交换相互作用,进行这样的比较,从非纠缠的纯(在零温度)或混合(在有限温度)量子态的本地化自旋作为初始条件。这表明量子-经典动力学可以忠实地再现F金属情况下的完全量子动力学,但只有当自旋$S$,局域自旋之间的海森堡交换和$sd$交换足够小。增加这三个参数中的任何一个都可能导致实质性的偏差,这可以通过局域化自旋之间和/或它们与电子之间纠缠的动态积累来解释。在AF金属的情况下,即使在早期也出现了实质性的偏差,尽管从未纠缠的Néel态开始,因此这对如何严格证明LL方程在反铁磁自旋电子学实验的唯象建模中的广泛使用提出了挑战。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Entangled states : Classical versus Quantum
复合系统的量子力学,产生了某些特殊的态,称为纠缠态。一个处于纠缠态的物理系统在它的子系统之间显示出错综复杂的关联。还有一些复合量子态(经典关联态或可分态)没有纠缠。一般认为,纠缠态的这些复杂关联在经典系统中不可能发生,但往往没有严格的证据支持。本文对纠缠态不能在经典力学中产生提供了一个初步的证明。此外,还详细描述了量子系统中纠缠的起源。数学概念,这是必要的,为此目的。在经典环境中没有纠缠是因为复合系统的每个纯经典态都是一个乘积态,即子系统的两个纯态的张量积。相反,有纯复合量子态不能以乘积态的形式表示,甚至不能用乘积态的凸和表示。粗略地说,这是因为经典态是相空间上的正值函数,而量子态是正的线性算子。两个可交换的标值函数空间之间的张量积的结构与两个非可交换的线性算子空间之间的张量积的结构有很大的不同。换句话说,纠缠是一种非对易现象。
2009-07-10 quant-ph
Characterizing an Entangled-Photon Source with Classical Detectors and Measurements
量子态层析成像(QST)是设计和优化纠缠光子源的通用工具。它通常需要单光子探测器和符合测量。最近,有人建议,由自发参量下转换产生的光子对的QST提供的信息可以通过利用该过程的受激版本,即差频产生来获得。在该方案中,所谓的“受激发射断层摄影术”(SET),种子场与泵浦脉冲一起注入,并且测量所得的受激发射。由于受激场的强度可以比相应的自发发射的强度大几个数量级,因此可以用简单的经典探测器进行测量。在这里,我们实验证明SET和比较它与QST。我们表明,人们可以准确地重建的偏振密度矩阵,并预测光子对的偏振态的纯度和并发,而无需进行任何单光子测量。
2014-12-12 quant-ph
Creation of maximally entangled photon-number states using optical fiber multiports
我们从理论上证明了一种制备最大路径纠缠态(1/Sqrt[2])的方法,|N,0> + exp[iN phi]| 0,N>),使用强度对称多端口分束器、单光子输入以及光子计数后选择或条件测量。后选择的使用使得非单位效率检测器的成功实现成为可能。我们还演示了如何使相同的状态更方便地取代单光子输入的相干态之一。
2004-02-25 quant-ph
3D phase-matching conditions for the generation of entangled triplets by chi(2) interlinked interactions
本文对满足相位匹配条件的两个相互关联的二阶非线性过程的相互作用几何进行了解析计算。该方法是为I型单轴晶体开发的,并给出了在屏幕上的相互作用所产生的纠缠三重态的晶体以外的位置。分析结果进行了比较,实现在宏观制度的实验。初步测试,以确定三胞胎也进行了强度相关性的基础上。
2006-04-01 quant-ph
Entanglement-screening by nonlinear resonances
我们发现,在一个经典的混合相空间的非线性共振允许定义通用的,强纠缠的多体量子态。他们的多体纠缠的鲁棒性随着粒子数的增加,即在半经典极限,对于那些类的扩散噪声,这有助于量子经典过渡。
2007-02-23 quant-ph
Computational power of matchgates with supplementary resources
我们研究了经典的模拟复杂性,在弱和强的意义上,匹配门(MG)计算补充的所有组合的设置,包括中间自适应或非自适应计算基础测量,产品状态或魔术和一般纠缠态输入,单线或多线输出。我们发现一个惊人的相似的已知结果克利福德电路,经过一些重塑资源。我们还给出了限制访问中间测量和纠缠输入的情况下所需的经典模拟工作量的界限。在进一步的设置中,我们表明,自适应MG电路保持经典有效地模拟,如果任意的两个量子比特纠缠输入状态的连续线路是允许的,但成为量子通用的三个或更多的线路。如果允许在非计算基础上进行自适应测量,即使只有计算基础输入,我们也会再次获得量子普适功率。
2020-07-16 quant-ph
Quantum Optical Metrology -- The Lowdown on High-N00N States
光的量子态,如压缩态或纠缠态,可以用来进行测量(计量学),产生图像,并以远远超过经典可能的精度感测物体,也超过了曾经被认为是可能的量子力学。其主要思想是利用量子效应克服计量学中的散粒噪声极限和成像和传感中的瑞利衍射极限。近年来,随着来自快速发展的光学量子信息处理领域的思想的涌入,量子光学计量学得到了推动。这两个研究领域都利用了光的量子纠缠态的创造和操纵。我们将回顾量子光学计量学这一令人兴奋的新领域的一些最新理论和实验进展,重点介绍利用特定双模纠缠光子态-High-N 00 N态的例子。
2009-04-01 quant-ph
Dynamics of entangled states in squeezed reservoirs
研究了压缩库中两个独立单模腔的纠缠态的动力学行为,其中纠缠态中包含的关联与压缩库中包含的关联相匹配.我们说明我们的考虑,通过检查单,双激发NOON和EPR态的纠缠的时间演化。当每个腔耦合到自己的贮存器或两个腔耦合到公共贮存器时进行比较。结果表明,初始纠缠的演化以及纠缠从压缩库到腔模的转移主要取决于初始关联与压缩库中初始关联的匹配.特别是,它被发现,最初纠缠模式的相关性不同于水库的相关性,防止从压缩场的相关性转移到模式。此外,我们还发现瞬态纠缠具有压缩量子特性所特有的一些特征。特别是,我们表明,在单独的压缩水库的情况下,与压缩相位的初始纠缠的衰减时间的变化是唯一的量子压缩。在一个共同的水库的情况下,纠缠的复发发生,我们发现,这一特点也是由于水库的关联独特的量子压缩。当模与经典压缩场相互作用时,纠缠没有恢复。
2014-09-01 quant-ph
Classical versus quantum intensity-field correlations of scattered light from extended cold atomic clouds
计算了准共振激光场驱动下N个冷原子散射光场的强度场关联。如果原子态是纠缠单激发态或相干因式分解态,则存在根本差异。给出了时间Dicke态和准Bloch态的二时间场和强度关联函数的解析表达式。与多原子模拟的比较表明,数值和解析解之间的良好协议。
2022-07-31 quant-ph
Production of bright entangled photons from moving optical boundaries
我们讨论了利用快速而尖锐的光学边界产生两束动量纠缠度高的可分离光束的机制。光产生的三个制度被确定取决于光学扰动和电磁场之间的共振相互作用的数量。讨论了该过程的强度的相关物理参数:折射率的变化和光学边界的表观速度。我们的研究结果表明,不同的一代纠缠光的鲁棒性对热降解的激发零点波动,使用参数共振光调制。
2012-02-09 quant-ph
Benchmarking highly entangled states on a 60-atom analog quantum simulator
本研究利用60原子模拟里德堡量子模拟器,在超越经典精确计算的高纠缠区间开展保真度基准测试与混合态纠缠估算,提出适配的近似经典算法与纠缠估算器,验证其性能比肩顶尖数字量子器件,为量子纠缠能力评估提供新范式。
2023-12-05 physics.atom-ph quant-ph
Massive-mode polarization entangled biphoton frequency comb
频率复用纠缠光子对和高维超纠缠光子对是实现大容量量子通信的有效手段。利用纠缠态的双光子频率梳(BFC)可以制备这两种态。我们展示了极化纠缠BFC超过1400频率模式,这是大约两个数量级大于早期纠缠BFC,通过放置一个单一的谐振周期极化铌酸锂波导谐振器内的Sagnac循环。通过测量联合光谱强度、互相关和自相关来证明BFC。此外,利用量子态层析技术验证了在代表性频率模式组处的偏振纠缠,其中每个保真度都超过0.7。高效产生双模纠缠BFC有望加速量子通信容量的增长。
2022-06-06 quant-ph
On 'Bell violation using entangled photons without the fair-sampling assumption'
最近的一个实验提出,光子,第一次违反了贝尔不等式关闭公平采样漏洞,即,而不必假定所测量的光子的样本公平地代表整个系综。在本文中,我们讨论了一个详细的量子力学模型的实验数据。在实验误差范围内,实验符合量子力学的预测。我们还讨论了漂移激光强度的影响,并表明它不能模仿违反贝尔不等式。因此,实验不受“生产率漏洞”的影响。"
2013-07-24 quant-ph
Measuring protein concentration with entangled photons
光学干涉测量是精密测量中最敏感的技术之一。通过增加光强度,通常可以进行更精确的测量。然而,在某些应用中,样品是光敏的。通过使用光的纠缠态,可以在样品较少曝光的情况下实现相同的精度。这个概念已经在固定的已知光学部件的测量中得到证明。在这里,我们使用双光子纠缠态来测量血液蛋白牛血清白蛋白(BSA)在水缓冲溶液中的浓度。我们使用一个光流体装置,耦合波导干涉仪与微流体通道。这些结果为量子精密测量在光敏样品中的实际应用指明了方向。
2011-09-14 quant-ph
Observing the transition from quantum to classical energy correlations with photon pairs
我们实验证明了一种方法来控制量子和经典能量之间的相关性从一对自发参量下转换发射的光子的相对量。通过在光子上施加随机光谱相位来实现能量基中的退相干。因此,发散的时间二阶关联函数被观察到,并解释了能量纠缠的纯态和完全经典关联的混合态之间的混合。
2017-11-28 quant-ph
Entanglement conditions involving intensity correlations of optical fields: the case of multi-port interferometry
在[Phys. Rev. A { \bf 95},042113(2017)]中引入的归一化量子斯托克斯算子使人们能够更好地观察具有未定义光子数的光场纠缠态的非经典相关性。对于一个给定的实验,新的量子斯托克斯算符定义为偏振器出口处测量的强度(或光子数)之差除以它们的总和。要平均的是这个比率,而不是像传统方法那样分别计算分子和分母。新方法允许构建更强大的纠缠指标对光子损失噪声,它可以检测纠缠光学状态的情况下,证人使用标准斯托克斯运营商失败。在这里,我们展示了这种方法的扩展,超越了与极化相关的现象。讨论了多模明亮压缩真空态中光束产生关联的类EPR实验。EPR启发的纠缠条件的所有素数的模式。这些条件比采用标准Glauber类强度相关性的类似条件更能抵抗光子损失引起的噪声。
2018-03-01 quant-ph
Time-domain measurement of ultra-fast intensity difference squeezed pulse pairs generated in fiber
利用光纤中的$χ^{(3)}$非线性效应进行脉冲泵浦四波混频,可以产生具有连续变化量子关联的光脉冲。然而,在这个系统中产生的脉冲的成对相关性还没有被研究。本文报道了在时域内对光纤中产生的强度差压缩态的测量。利用快速响应差分探测系统,我们证明了产生的双光束脉冲是成对相关的,并在时域测量了-3.8dB(经探测损耗校正后为-8.1dB)的强度差压缩度。这一结果有利于在光纤系统中利用时分复用技术产生多模纠缠态。
2022-10-31 quant-ph
Theory for Entangled-Photons Stimulated Raman Scattering versus Nonlinear Absorption for Polyatomic Molecules
City University of Hong Kong(香港城市大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质与结构动力学研究所)
本研究提出利用纠缠光子增强多原子分子受激拉曼散射的理论,展示了其与非线性吸收在强度上的相似性及振动相干性的作用。
2026-01-20 physics.chem-ph quant-ph
Clifford Strategies in Interactive Protocols are Classically Simulatable
该研究提出$\text{Clifford-MIP}^\text{*}$复杂性类,证明其中的量子策略可被经典模拟且等于$\text{MIP}$类,还解决了相关开放问题,排除了一种提升量子优势测试效率的方案。
2025-09-03 cs.CC cs.CR quant-ph
Amplification of entangled photon states by klystron
纠缠光子对--表现出非经典关联的离散光量子--在量子信息和量子通信技术中扮演着核心角色。这是技术应用对纠缠光子对强度的自然要求,使得可以实现足够的信号强度。在这里,我们提出了基于速调管的方法,可以潜在地实现自发参量下转换(SPDC)和纠缠转移产生的纠缠光子对的稳定放大。
2017-03-04 physics.acc-ph quant-ph
Wave-particle duality of light appearing in the intensity interferometric situation
在强度相关测量的强度干涉中,特别是在Hong-Ou-Mandel干涉仪中观测到的二阶强度干涉的情况下,我们证明了光的波粒二象性及其互补关系。与杨氏双缝干涉仪中基于相位相干的干涉中出现的互补关系不同,强度干涉中的互补关系在经典光和非经典光之间存在间隙。这揭示了光的一种新的非经典性质,其中波和粒子的性质都是经典可理解的。我们进一步将波粒二象性和互补性推广到高阶强度干涉情形。
2022-01-13 physics.optics quant-ph
Experimental study of nonclassical teleportation beyond average fidelity
量子隐形传态建立了两个可以进行经典通信的独立部分共享的纠缠态与连接双方的量子信道之间的对应关系。量子隐形传态的标准基准是基于输入态和输出态之间的平均保真度,它表明某些纠缠态并不导致可以被证明是量子的信道。最近的研究表明,如果我们考虑一个微调的见证,那么所有的纠缠态都可以被证明产生一个非经典的隐形传态通道。在这里,我们通过实验证明了一个完整的表征一个新的家庭这样的证人,在物理学评论快报提出的类型。119,110501(2017)在不同的噪声条件下。此外,我们展示了非经典的隐形传态使用量子态,不能达到平均隐形传态保真度以上的经典限制。我们的研究结果在量子信息协议中具有重要意义,也可能导致量子技术的新应用和质量认证。
2018-02-27 quant-ph
Numerical simulation of Bell inequality's violation using optical transverse modes in multimode waveguides
数值计算证明了基于多模波导中经典光场横模的“模纠缠态”违反了贝尔不等式。通过数值模拟Bell不等式的相关测量方案,得到了两个纠缠经典场强度涨落的归一化关联函数.利用关联函数,得到了Bell不等式的最大违反.这意味着两个经典场的模式纠缠态,虽然空间上分离,提出了一个非局域相关。
2006-04-14 quant-ph
Entangled light from white noise
耦合到两个不同的泄漏光学腔的原子被外部光学白噪声场驱动。我们描述了在这种情况下,两个光学腔所维持的光场之间的纠缠是如何产生的。纠缠最大化的腔阻尼率和白噪声场的强度的中间值,消失的小和大的值,这些参数,从而表现出一个随机共振的行为。这个例子说明了通过完全不相干的方式产生纠缠的可能性,并为噪声在量子信息处理的某些感兴趣的任务中可能发挥的建设性作用提供了新的线索。
2002-04-03 quant-ph
Classical State Detection Using Quantum State Tomography
Northwestern University(西北大学)
本文提出利用量子态成像技术检测混入经典态的纠缠光子,通过局部偏振测量诱导经典态,并用于提升量子网络中的经典-量子共存技术。
2026-02-23 quant-ph
Proposed experiment on the continuity of quantum entanglement
我们提出了量子纠缠实验来研究带有光子偏振方向的爱因斯坦波多尔斯基罗森(EPR)问题。这些实验是为了研究纠缠态中定义的偏振方向是否在纠缠光子之间隐形传态。EPR型连续实验使用双光子束和两对线性偏振分析器在交叉尼科尔条件下(即,彼此正交)。如果偏振角为45度的第三滤光器设置在第一交叉尼科尔滤光器之间,则光束强度从0变化到12.5%,并且在第二交叉尼科尔滤光器处,光束强度从0变化到25%。在这个实验中,我们预言在一个纯哈密顿演化下“量子纠缠的连续性“被检测到。
2004-09-22 quant-ph
Nonlocal restoration of two-mode squeezing in the presence of strong optical loss
我们提出了实验实现的理论效果发现的Olivares和巴黎,其中一对纠缠的光束经历独立的损失可以看到非本地相关恢复使用的非本地资源相关的损失。利用阈值以上的光学参量振荡器产生的纠缠Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)态的孪生光束,在其路径上受到分束器50%的损耗。当另一个独立的EPR态撞击分束器的其他输入端口时,两个光束之间观察到的签名量子相关性的严重退化被抑制,有效地纠缠了对初始EPR态造成的损失。附加的EPR光束对与主光束对是经典相干的,但没有量子关联,这一结果可以作为纠缠的量子抽头。
2011-04-12 quant-ph
Multiphoton communication in lossy channels with photon-number entangled states
我们解决二进制和四进制通信信道的基础上相关的多光子双模状态的辐射存在的损失。该协议是基于光子数的相关性,并实现后,选择一组共享的阈值转换的结果,联合光子数测量到一个符号从一个离散的字母。特别是,我们专注于使用可行的光子数纠缠态(PNES)作为双模相干相关(TMC)或双光束(TWB)状态的信道构建,并将其性能与使用可行的经典相关(可分离)状态构建的信道进行比较。我们发现,PNES提供更大的信道容量的损失的存在下,和TWB为基础的信道可以传输更大量的信息比TMC为基础的在固定的能量和整体损失。优化的位鉴别阈值,以及相应的最大化的互信息,明确评估作为一个函数的光束强度和损失参数。TMC和TWB在有损信道中的传播进行了分析和联合光子数分布的评估,表明光束的统计,无论是亚泊松TMC或超泊松TWB,是不改变的损失。虽然建立基于光子数相关性的通道并不严格需要纠缠,但支持态的纯度与增加安全性有关。相关性和纯度的联合要求使PNES成为建立有效渠道的合适选择。简要讨论了损耗对信道安全性的影响。
2008-01-06 quant-ph
Double-lambda microscopic model for entangled light generation by four-wave-mixing
受最近实验的启发,我们研究了远失谐泵浦下双Λ原子系统中的四波混频。利用Heisenberg-Langevin形式,基于介质的微观性质,在线性放大器近似下,计算了种子光束和共轭光束的经典和量子性质。连续变量方法使我们能够获得相对强度噪声谱,可以直接与实验进行比较。限制自己的冷原子制度,我们预测产生的量子相关光束的相对强度噪声谱远低于标准的量子限制(下降到-6分贝)。此外,种子和共轭光束之间的纠缠度测量的不可分性下降到0.25是预期的。这项工作为在冷原子样品中通过四波混频产生纠缠光束开辟了道路。
2010-07-12 physics.atom-ph quant-ph
Evolution of entanglement within classical light states
我们研究了多光子态的量子关联随寿命的演化。测量揭示了由单个半导体量子点产生的光子对的纠缠保真度随时间的振荡。振荡归因于在中间,非简并,激子光子状态中获得的相位,并且与模拟一致。我们的结论是,一个典型的量子点与有限的偏振分裂的光子对的发射实际上是纠缠在一个时间演化的状态,而不是经典的相关如前所述。
2008-03-27 quant-ph
Approximate simulation of entanglement with a linear cost of communication
贝尔定理意味着在两个最大纠缠系统上的局部测量的结果不能在双方之间没有经典通信的情况下被模拟。对于n个贝尔状态,通信成本是有限的,但它在n中呈指数增长。三个简单的协议,提供近似模拟低维纠缠系统,并要求线性增长的通信量。我们已经通过对一系列测量进行一些模拟来测试它们。最大误差小于1%,在三维和增长的纠缠位数在数值测试的范围内呈亚线性。一个协议是多维推广的确切Toner-Bacon [物理学评论快报。91,187904(2003)]模型的一个单一的贝尔状态。另外两个协议是另一种精确模型的推广,我们从Kochen-Specker [J.Math.Mech.17,59(1967)]方案中推导出该模型,用于模拟单量子比特测量。这些协议可以为寻找经典模拟纠缠和量子信道的最佳单向通信协议提供一些指导。此外,它们可以用于确定量子通信协议是否提供了经典协议的优势。
2011-09-27 quant-ph
Measuring arbitrary-order coherences: Tomography of single-mode multiphoton polarization-entangled states
本文讨论了一种用有限的实验成本测量两个正交偏振光场在单一空间模中的N阶相干性的方案。为了实现该方案,所需的唯一测量是光束通过两个四分之一波片、一个半波片和用于波片特定设置的偏振分束器之后的N阶强度矩。结果表明,该方法可以适用于任意大的N。给出了波片设置的一组显式值,构成了对任何N阶相干性的最佳测量。对于Fock状态,这里介绍的方法对应于全状态层析成像。该计划的其他偏振光学系统的应用进行了讨论。
2010-02-05 quant-ph