Quantum correlations in continuos-time quantum walks of two indistinguishable particles
本文研究了在周期性边界条件下的一维环形晶格中,两个费米子(玻色子)在连续时间量子行走下的量子关联度。在我们的方法中,没有考虑粒子间的相互作用。我们表明,由于交换对称性的干扰效应可以导致非经典相关的外观。粒子的量子统计、边界条件和系统的划分对量子关联的出现所起的作用得到了广泛的研究。在模拟一维连续空间结构中两个不可区分粒子的弹道演化的模型中,也研究了量子关联。我们的结果是一致的,最近的量子光学和电子量子光学实验中出现的两个粒子的非经典关联已被观察到,即使在没有相互作用的粒子之间。
2012-02-28 quant-ph
Computable Measures for the Entanglement of Indistinguishable Particles
我们讨论粒子纠缠系统的不可区分的玻色子和费米子,在有限的希尔伯特空间,重点是量子相关的操作措施。我们展示了如何使用冯诺伊曼熵,负性和纠缠证人在这些情况下,证明有趣的关系。我们得到了具有一定对称性的齐次D维哈密顿模型中量子关联的量化解析表达式。
2012-11-08 quant-ph
Maximum Violation of Monogamy of Entanglement for Indistinguishable Particles by Measures that are Monogamous for Distinguishable Particles
量子物理学的两个重要结果是\textit{no-cloning}定理和\textit{monogamy of entanglement}。前者禁止产生任意未知量子态的独立和完全相同的副本,后者限制了多个量子系统之间量子纠缠的可共享性。对于可区分的粒子,这些结果之一意味着另一个。在这封信中,我们表明,在具有不可区分粒子的量子比特系统中(每个粒子不能单独寻址),通过对可区分粒子的单配性的措施,可以最大限度地违反纠缠的单配性。为了得到这个结果,我们制定的自由度的示踪规则对应于一个空间位置,每个自由度可能与其他自由度纠缠的不可区分的粒子。我们的结果取消了对不可分辨粒子的量子纠缠可共享性的限制,同时不与不可克隆定理相矛盾。
2021-02-01 quant-ph
Identical particles are indistinguishable but..
结果表明,当量子系统的粒子处于良好的分化状态时,它们可以被视为不同的。这个简化的假设允许考虑与宇宙其他部分隔离的量子系统,并证明了许多关于相同系统的直观陈述。然而,它表明,这种简化可能会导致错误的结果,在熵的计算。关键词:量子力学,全同系统,熵
2008-08-22 quant-ph
Indistinguishable Encoding for Bidirectional Quantum Key Distribution: Theory to Experiment
我们提出的第一次,一个双向量子密钥分发协议与最小的编码操作来自使用两个“nonorthogonal”酉变换选择从两个相互无偏酉基地,这是不可区分的原则上为一个单一的使用。随着其解码过程,它是一个鲜明的对比,其“正交编码”的前辈。定义一个更相关的概念,这样的协议的安全阈值,目前的协议优于其前身在安全方面的窃听者可以收集的信息的最大量基本上是有限的转换的不可恢复性。我们进一步提出了一个实际的情况下,并报告的概念验证实验方案的基础上,从一个衰减的脉冲激光量子比特的偏振光子,证明了这样的协议的可行性。
2017-05-09 quant-ph
Entanglement Witnesses for Indistinguishable Particles
研究了不可分辨粒子间纠缠的见证问题。为此,我们导出了一组方程,从而得出了探测任意玻色子或费米子系统之间的多体纠缠的充分必要条件。这些方程的解决方案产生的最佳纠缠证人的部分和完全纠缠的离散和连续变量系统的建设。我们的方法统一了可区分和不可区分粒子的纠缠验证。我们对某些观测量提供了一般解,以研究噪声环境中不同量子统计系统中的量子纠缠。
2015-04-21 quant-ph
The quantum beam splitter with many partially indistinguishable photons: multiphotonic interference and asymptotic classical correspondence
本文对量子双端口干涉仪中多个部分不可分辨光子的渐近行为进行分析,发现输出分布由围绕特定$j^*$的$O(\sqrt{n})$个通道主导,并呈现半经典双峰包络,对应经典强度分布。
2023-12-28 quant-ph
Double-Pulse Generation of Indistinguishable Single Photons with Optically Controlled Polarization
单光子源在光子量子技术中起着关键作用。半导体量子点在共振激发下可以发射出不可分辨的单光子。然而,共振荧光技术通常需要交叉偏振滤波,这导致非偏振量子点发射损失50%。为了解决这个问题,我们提出了一种方法来产生不可区分的单光子与光学控制的偏振由两个激光脉冲非共振与中性激子状态。该方案通过将量子点激发到双激子态并随后将量子点驱动到激子本征态来实现。结合磁场,我们得到了偏振度为101(2)%的光控光子,激光-中性激子失谐量高达0.81 meV,单光子纯度为99.6(1)%,不可逆性为85(4)%。可以使用偏振和光谱滤波来阻挡激光脉冲。我们的工作使不可区分的单光子源与近单位收集效率的重要一步。
2022-02-13 quant-ph
Quantum walk on distinguishable non-interacting many-particles and indistinguishable two-particle
本文研究了非相互作用可分辨粒子系统中的多粒子量子行走。随着多粒子密度分布的重新分布,我们表明,多粒子系统的集体演化类似于单粒子量子行走演化时的步骤数大于系统中的粒子数。对于非均匀初态,我们证明了量子游走可以有效地用于分离位置空间中粒子的基态并将类似态聚集在一起。我们还讨论了两个粒子在二维晶格上的量子行走,并证明了导致两个粒子在晶格中心局域化的演化。最后,我们讨论了两个不可区分的粒子在演化过程中的某个时刻相互作用的量子行走的结果。
2012-03-04 quant-ph
Quantum Indistinguishable Obfuscation via Quantum Circuit Equivalence
本文提出基于量子子路径和等价构造通用量子不可区分混淆的方案,通过增量修改子路径实现电路不可区分,并将区分器归约为多项式概率测试以控制安全性损失,为量子知识产权保护和安全委托计算提供新思路。
2024-11-19 quant-ph
Quantum permutation puzzles with indistinguishable particles
本文针对置换谜题提出量子版本,将部件替换为不可区分量子粒子,发现单纯置换可映射经典谜题,而添加SWAP平方根量子移动后则无法映射,主要研究2×2滑块谜题量子化并简要探讨2×2×1魔方量子化。
2025-03-14 quant-ph
Indistinguishable photons from independent semiconductor single-photon devices
我们证明了由激子的辐射衰减过程所产生的光子之间的量子干涉,激子与ZnSe/ZnMgSe量子阱纳米结构中的孤立的氟施主杂质相结合。通过自相关实验证实了这些器件产生单光子的能力,并通过Hong-Ou-Mandel dip证实了来自两个独立器件的单光子的不可分辨性。这些结果表明,适当设计的半导体结构中的施主杂质可以描绘出类似原子的均匀性和相干性,这可能使未来大规模光量子计算机和量子通信网络的可扩展技术成为可能。
2009-03-10 quant-ph
Simulation of the Quantum Dynamics of Indistinguishable Bosons with the Coupled Coherent States Method
计算机模拟不可分辨粒子的多体量子动力学是计算物理的一项具有挑战性的任务。在本文中,我们证明了耦合相干态(CCS)的方法以前开发的多维量子动力学的可区分的粒子可以用来研究不可区分玻色子的第二量子化形式主义。为了证明它的有效性,这里称为不可分辨玻色子耦合相干态(CCSB)的技术进行了测试两个模型的问题。第一个是一个系统浴问题组成的隧道模式耦合到一个谐波浴,以前研究CCS和其他方法在20维可区分的表示。谐波浴由相同的振荡器组成,并且可以被二次量子化以用于CCSB,使得该问题可以被认为是具有杂质的玻色子浴。系统动力学的交叉关联函数和傅立叶变换谱与基准计算相比非常好,这是研究该问题的现有方法都无法实现的。第二个模型的问题涉及100玻色子在一个移动的谐波陷阱。呼吸振荡的1体密度的计算和比较有利的多组态含时Hartree玻色子计算,证明了该方法的适用性作为一个新的正式的精确的方式来研究量子动力学的玻色-爱因斯坦凝聚体。
2019-06-28 quant-ph
Demonstrating quantum contextuality of indistinguishable particles by a single family of noncontextuality inequalities
量子理论有一个有趣的特征,它与非上下文隐变量模型不一致,因为在非上下文隐变量模型中,测量的结果不依赖于同时进行的其他兼容测量。虽然已经建立了量子系统的这种背景行为的各种证据,但对于无法区分的粒子证明这种有趣特征的可能性,我们知之甚少。在这里,我们以一种简单而系统的方式表明,仅使用投影测量,就可以证明任意希尔伯特空间维度的这种系统的量子上下文性,包括对应于量子比特的系统。我们的证明不仅适用于单个费米子,也适用于多个费米子,因此也适用于由偶数个费米子组成的复合玻色子。此外,我们的方法给出了一个明确的示范互补性和上下文,量子理论的两个看似无关的方面之间的密切联系。
2015-03-27 quant-ph
On chip scalable highly pure and indistinguishable single photon sources in ordered arrays: Path to Quantum Optical Circuits
量子光路的实现是量子光子信息处理的核心。然而,长期存在的障碍是缺乏同时满足以下所需特性的单光子源(SPS)平台:空间有序的SPS阵列,其按需产生高纯度且不可区分的单光子,其具有跨阵列的足够均匀的发射特性,这是来自不同源的光子之间的受控干涉所需的,以实现功能性量子光学网络。在这里,我们报告这样一个平台的SPS的基础上一类新的外延量子点。在共振激发下,无Purcell增强的SPS的单光子纯度>99%(g(2)(0)~ 0.015),双光子Hong-Ou-Mandel干涉能级为0.82 $\pm$ ~ 0.03(11.5K),光谱非均匀性<3 nm-1。我们的SPS平台为创建片上可扩展的量子光子系统铺平了道路。
2021-11-07 quant-ph
A Pure and indistinguishable single-photon source at telecommunication wavelength
按需单光子源在电信波长处发射纯的和不可区分的光子,是部署基于光纤的量子网络的关键资产。事实上,单光子可以作为飞行量子比特,允许长距离的量子信息通信。嵌入GaAs中的自组装InAs量子点构成了高质量单光子的优良的几乎确定性源,但是绝大多数源在900-950 nm波长范围内工作,排除了它们在量子网络中的采用。在这里,我们提出了一种量子频率转换方案,用于将单光子从量子点转换到电信C波段,大约1550 nm,实现40.8%的端到端效率,同时保持高纯度和高程度的不可分辨性在转换过程中与测量值的$g^{(2)}(0)=2.4\%$和$V^{\text{corr}}=94.8\%$,分别。
2022-01-07 quant-ph
Distinguishing classically indistinguishable states and channels
我们研究了一个原始的家庭的量子可分辨性问题,其中的目标是完全区分$M$量子态,成为完全一致的下一个消散映射。类似地,我们研究了$M$量子信道的可分辨性,当一个量子信道被限制为去相干输入和输出状态时,它不能被区分。所研究的问题在超选择规则的存在下自然出现,允许量化可以在相位自由度(相干性)中编码的信息量,并且与时间-能量不确定性关系相关。我们提出了一个收集的结果存在的$M$完全可区分的状态(通道)是经典的不可区分的必要条件和充分条件。
2019-11-05 quant-ph
A Quantum Key Distribution System for Mobile Platforms with Highly Indistinguishable States
针对制备-测量QKD协议中量子态不可区分性的需求,本文采用RC-LEDs作为光源,通过空间、光谱和时间滤波优化态的不可区分性,集成到移动平台QKD系统,实现532 Kbits/s原始密钥率和1.83%误码率。
2024-11-29 quant-ph
Indistinguishable photons from the resonance fluorescence of a single quantum dot in a microcavity
我们展示了纯共振连续波光激光激发相干制备一个高品质的柱微腔内的单个半导体量子点(QD)的激子态。作为量子点共振荧光的直接证据,在增加的泵浦功率下观察到从单个发射线到特征Mollow三重态10的演变。通过控制利用发射器和基本腔模式之间的弱耦合,通过Purcell增强的辐射衰减,实现了对纯退相的强烈抑制,这反映了接近傅立叶变换限制和高度不可分辨的光子,可见度对比度为90%。我们的实验揭示了耦合量子点微腔系统作为一个有前途的来源,在量子极限的理想光子的产生模型的字符。从技术的角度来看,垂直腔对称性(具有可选的动态可调谐性)提供了强定向光发射,这对于未来的集成发射器器件来说是非常理想的。
2009-02-20 quant-ph
Quantum Dynamics With Intrinsic Time Asymmetry and Indistinguishable Events
外在量子力学时间箭头被理解为量子系统与其环境之间相互作用的结果。选择薛定谔方程的边界条件会导致量子力学动力学固有的不同的时间不对称性,并且与环境相互作用无关。然而,正确地应用内在非对称动力学,必然会导致预测外在时间箭头的实验特征。我们被引导到一个新的,与模型无关的量子退相干机制。我们不需要调用主方程或破坏相位的非厄米哈密顿算符。作为一个应用程序,我们计算的拉比振荡实验中测得的退相干的预测概率。我们还可以证明,一个先前令人困惑的实验结果,在量子主方程的形式主义中无法解释,实际上是预期的,并且是系统与其环境之间独立的、不受控制的相互作用的不可测性的可测量结果。
2009-06-29 quant-ph
Entanglement of indistinguishable particles as a probe for quantum phase transitions in the extended Hubbard model
我们研究了扩展的哈伯德模型在半填充周期性边界条件下的量子相变,采用粒子的纠缠,而不是更传统的纠缠模式。我们的结果表明,纠缠在临界点处存在间断或局部极小值。我们关联的不连续性的一阶过渡,和最小值的二阶。因此,我们表明,粒子的纠缠可以用来推导相图,除了相位SDW-BOW之间的微妙的过渡,和超导体相TS-SS。
2015-07-28 quant-ph
Indistinguishable quantum walks on graphs relative to a bipartite quantum walker
定义了二部量子行走器在两个单连通图$W_{G_i,G_j} = U_{G_i}\left(t\right) \otimes U_{G_j}\left(t'\right) - U_{G_j}\left(t'\right) \otimes U_{G_i}\left(t\right)$上的连续时间量子行走(CTQW)的可重性算子,其中$U_{G_i}\left(t\right)$是标记图$G_i$在时间间隔$t$上的酉CTQW算子. $W_{G_i,G_j}$的零空间定义了初始二分态的向量空间,其时间发展是恒定的或仅依赖于$t + t'$,并且对于每个图的量子步行子系统是不变的。对应于$W_{G_i,G_j}$集合的零空间集合作为子空间、子空间之间的交集以及交集的子空间具有有趣的关系。这些关系被描绘为三个和四个顶点的标记图的欧拉图。
2016-10-26 quant-ph
Nonlocality of orthogonal product basis quantum states
研究了高维量子系统中相互正交乘积基量子态的局域不变性。在$\mathbb{C}^d\otimes\mathbb{C}^d$量子系统中,当$d$为奇数时,张\emph{et al}生在[Phys.Rev.A.]中构造了局部不可分辨的$d^2$正交乘积基量子态。{ \bf 90},022313(2014)]。我们发现一个子集包含与$6d-9$正交的产品状态,仍然是局部不可区分的。然后我们将我们的方法推广到任意二体量子系统$\mathbb{C}^m\otimes\mathbb{C}^n$。我们提出了一个只有$3(m+n)-9$正交乘积态的小集合,并证明了这些态是LOCC不可区分的。即使这些$3(m+n)-9$产物状态是LOCC不可区分的,它们也可以通过可分离的测量来区分。这表明,可分离操作严格强于局部操作和经典通信。
2015-09-23 quant-ph
Noisy quantum walks of two indistinguishable interacting particles
研究了一维噪声晶格上连续时间两粒子量子行走的动力学。根据初始条件,我们展示了粒子的不可逆性和相互作用之间的相互作用如何决定不同的传播制度。一个现实的环境模型被认为是通过引入非高斯噪声作为相邻站点之间的隧道振幅随时间变化的波动。我们观察到,粒子相互作用和快速噪声(与环境的弱耦合)的组合效应提供了更快的传播相比,无噪声的情况下。这种效果可以理解的能带结构的哈伯德模型,并详细分析作为噪声和系统参数的函数。
2017-03-02 quant-ph
Scalable Quantum Interference from Indistinguishable Quantum Dots
Institute of Photonics and Quantum Sciences, Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学光子与量子科学研究所);Condensed Matter Theory, Technical University of Dortmund(多特蒙德工业大学凝聚态理论系)
本文提出了一种波前整形方法,实现多个不可区分量子点的可扩展量子干涉,通过合作发射现象和Hong-Ou-Mandel双光子干涉验证了五个多发射体的干涉,为大规模可编程量子光子架构奠定了基础。
2026-04-13 physics.optics quant-ph
Enhanced energy transfer to an optomechanical piston from indistinguishable photons
涉及气体和活塞的思想实验,如麦克斯韦的恶魔和吉布斯的混合,是我们理解热力学的核心。在这里,我们提出了一个量子热力学的思想实验中,能量转移从两个光子气体的活塞膜的增长与光子数的平方不可区分的气体,而线性可区分的气体。这种玻色聚束的特征可以在光学机械实验中观察到,突出了这些系统在量子领域实现热力学思想实验的潜力。
2020-06-05 quant-ph
Massive parallel generation of indistinguishable single photons via polaritonic superfluid to Mott-insulator quantum phase transition
我们提出,激子-极化子陷阱阵列中的超流体到莫特绝缘体的量子相变可以用于大量并行产生难以区分的单光子。通过分析和数值方法,器件操作和系统性能的研究,使用现实的实验参数。这种确定性的、容错的、大规模的并行产生可能为光子量子信息处理开辟新的前景。
2010-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hong-Ou-Mandel interference of more than 10 indistinguishable atoms
Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)(德国航空航天中心);Instituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (INO-CNR)(意大利国家光学研究所,国家研究委员会);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学)
本文在低损耗原子系统中实现了多达12个不可区分中性原子的Hong-Ou-Mandel干涉,通过单粒子计数揭示了奇偶振荡、聚束包络和真正的多体纠缠,为量子信息和海森堡极限原子干涉测量提供了可扩展方案。
2026-06-04 quant-ph
Continuous and deterministic all-photonic cluster state of indistinguishable photons
本研究基于半导体量子点器件,利用束缚空穴自旋连续确定性产生不可区分纠缠光子,首次制备全光子簇态,并通过偏振层析验证了簇纠缠鲁棒性与光子产生确定性。
2024-03-06 quant-ph
One-Way LOCC Indistinguishable Lattice States via Operator Structures
晶格态是一类量子态,它自然地推广了贝尔态的基本集合。我们应用最近的结果从量子纠错和单向本地操作和经典通信(LOCC)理论,这是建立在运营商系统和运营商代数的结构理论,开发一种技术,用于建设相对较小的一套晶格状态不可区分的单向LOCC计划。我们还提出的例子,显示的建设扩展到广义泡利状态,并比较最近的其他工作的建设。
2020-04-24 quant-ph
Indistinguishable entangled fermions: basics and future challenges
在由相同粒子组成的系统中的纠缠的研究提出了有趣的挑战,具有深远的影响,在这两个,我们的基本理解的复合量子系统的物理,以及我们的能力,利用量子不可逆性作为一种资源,在量子信息理论。在过去的几十年里,令人印象深刻的理论和实验进展使我们更接近更深的理解和更好的控制纠缠。然而,当它涉及到不可区分的量子系统的复合物时,纠缠的含义及其表征仍然存在争议,并且缺乏广泛接受的定义。本文的目的是介绍,在一个访问和自足的论述,背后的基本思想的方法之一,先进的建设一个连贯的定义纠缠系统的不可区分的粒子,重点是费米子系统。我们还询问是否可以利用在相同的费米子系统中的纠缠研究开发的相应的工具时,分析相关的可交换的一方系统,其中的各个部分的完整信息是不可用的。此外,我们打开了讨论更广泛的问题,构建一个合适的框架,容纳纠缠存在的广义统计。
2023-03-30 quant-ph
Highly indistinguishable and strongly entangled photons from symmetric GaAs quantum dots
可扩展的非经典光源的发展是释放量子光子学\cite{Kimble:Nat2008}技术潜力的基础。在正在研究的系统中,半导体量子点目前正在成为不可区分的单光子的近最佳来源。然而,它们作为纠缠光子对源的性能相比之下仍然是适度的。在传统的Stranski-Krastanow InGaAs量子点上的实验已经报道了非最佳的纠缠水平和发射光子的不可分辨性。对于纠缠隐形传态和量子中继器等应用,这两个标准必须同时满足。在这项工作中,我们表明,这是可能的,集中在一个系统,迄今为止,已收到有限的关注:GaAs量子点通过液滴蚀刻生长。利用双光子共振激发方案,我们证明了这些量子点可以发射出高纯度(g ^(2)(0)= 0.002 +/-0.002)、高不稳定性(0.93 +/-0.07)和高纠缠保真度(0.94 +/-0.01)的触发偏振纠缠光子。这种前所未有的纠缠度,与InGaAs相反,理论上可以达到接近1的值,允许在没有时间或光谱滤波的帮助下违反贝尔不等式(2.64 +/-0.01)。我们的研究结果表明,如果量子点纠缠资源将用于未来的量子技术,GaAs可能是选择的系统。
2016-10-21 quant-ph
Aspects of Quantum Entanglement and Indistinguishability
本论文研究可区分与不可区分粒子的纠缠特性,通过Hardy检验新误差模型、超混合纠缠态、广义自由度迹出规则及纠缠交换协议,揭示了不可区分性在违反纠缠一夫一妻制和提升量子网络能力中的关键作用。
2025-03-11 quant-ph
Teleportation with indistinguishable particles
我们分析了在一个关键的方式与光子粒子进行的量子隐形传态实验的数学处理,表明一个对称化操作的偏振和空间自由度的所有参与的粒子是必要的,以正确地再现所观察到的实验数据。
2001-02-05 quant-ph
A Crucial Experiment To Test The Broglie-Bohm Trajectories For Indistinguishable Particles
标准的量子理论没有考虑到量子粒子的大小,后者被隐含地视为物质点。最近Zeilinger [3]用富勒烯等大分子进行的干涉实验和Bozic等人[7]用不对称杨氏狭缝进行的思想实验使得今天考虑颗粒尺寸成为可能。我们在这里提出了一个完整的研究这种现象,我们的模拟显示的颗粒密度之间的差异后的狭缝和模平方的波函数。然后,我们提出了一个关键的实验,使我们能够重新考虑波粒二象性,并测试存在的Broglie-Bohm轨迹的不可区分的粒子。
2006-03-30 quant-ph
Spin-controlled generation of indistinguishable and distinguishable photons from silicon vacancy centres in silicon carbide
结合了不可区分的光子产生和基于自旋的量子信息处理的量子系统对于远程量子应用和网络至关重要。然而,在可扩展平台中识别合适的系统仍然是一个挑战。在这里,我们研究了碳化硅中的硅空位中心,并通过相干自旋操纵展示了不可区分和可区分光子的受控发射。利用强非共振激发和从超稳定零声子线光学跃迁中收集光子,我们在Hong-Ou-Mandel型实验中显示了接近90%的双光子干涉对比度。此外,我们利用系统的亲密的自旋光子的关系,自旋控制连续发射的光子的颜色和不可分辨性。我们的研究结果提供了深入了解系统的自旋-声子-光子物理,并强调了工业兼容的碳化硅平台基于测量的纠缠分布和光子簇状态生成的潜力。基于最近证明的耦合的单个核自旋的量子寄存器的额外耦合将进一步允许高级网络相关的量子信息处理,例如纠错和纠缠纯化。
2020-01-10 quant-ph
Cooperative spontaneous emission from indistinguishable atoms in arbitrary motional quantum states
我们调查的超辐射和亚辐射不可区分的原子与量子化的运动状态,从一个初始的总状态,分解的内部和外部的自由度的原子。由于运动态的排列对称性,由最近导出的主方程[F. Damanet等人,Phys. Rev. A 93,022124(2016)],仅取决于两个衰减速率$γ$和$γ_0$以及描述偶极-偶极位移的单个参数$Δ_{\mathrm{dd}}$。我们精确地求解了$N=2$原子的动力学,数值计算了多达30个原子,并通过平均场方法获得了大的$N$极限。我们发现,有一个关键的差异$γ_0-γ$,这取决于$N$超过超辐射损失。我们表明,确切的非平凡的暗态(即国家以外的基态消失自发发射)只存在于$γ=γ_0$,这些国家(黑暗时,$γ=γ_0$)是次辐射时,$γ<γ_0$。
2017-10-09 quant-ph
Indistinguishable photons from a trapped-ion quantum network node
嵌入在光学腔中的囚禁原子离子是一个很有前途的平台,可以实现长距离量子网络及其最深远的应用。在这里,我们实现和分析光子不可逆性的电信转换离子腔系统。首先,观察到腔光子在其离子共振波长处的双光子干涉,并发现其达到自发发射的极限。其次,这一限制被证明是保留后的两步频率转换复制分布式的情况下,其中腔光子被转换到电信C波段,然后回到原来的波长。实现的干涉可见性和光子效率将允许在相隔数十公里的离子量子比特寄存器之间分配和实际验证纠缠。
2019-12-19 quant-ph
Describing mixed spin-space entanglement of pure states of indistinguishable particles using an occupation number basis
量子力学纠缠是量子计算、量子隐形传态和量子密码学的重要资源。因此,正确量化这种资源的能力已经成为量子信息理论领域工作人员的极大兴趣。在本文中,我们表明,所有现有的纠缠措施,但一个失败的重要测试时,适用于n粒子,m网站状态的不可区分的粒子,其中n,m>=2。测量可区分粒子的二分系统的纠缠度的公认方法是使用系统的一半的约化密度矩阵的冯诺伊曼熵。我们表明,表达完整的密度矩阵使用的网站自旋占用数的基础上,并减少相对于该基础,给出了纠缠,满足所有目前已知的健身标准的系统组成的可区分或不可区分的粒子。我们认为,从以前发表的思想实验的输出状态,一个状态,这是纠缠在两个自旋和空间自由度,并表明,网站熵措施给出正确的总纠缠。我们还展示了如何在设备内发生的自旋空间纠缠转移可以理解的概率转移从单占用双占用扇区的密度矩阵。
2002-04-23 quant-ph
Distinguishing quantum causal scenarios with indistinguishable classical analogs: The significance of intermediate latents
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
本文研究量子因果场景与经典类似物的区分,利用半定松弛层次结构可区分含中间隐变量的量子过程,揭示了中间隐变量对量子因果结构的关键意义。
2026-08-19 quant-ph
Active Temporal Multiplexing of Indistinguishable Heralded Single Photons
量子光学中的一个基本挑战是通过非确定性非线性光学过程确定性地产生不可区分的单光子,这是由于在这些过程中单光子和多光子产生概率的内在耦合。在许多时间模式中生成的主动复用光子可以解耦这些概率,但关键问题是最小化资源需求以允许可扩展性,并确保生成的光子的不可扩展性。我们证明了从四个时间模式的光子复用单独使用光纤集成光学和现成的电子电路。我们显示了100%的单光子输出概率的增强,而不引入额外的多光子噪声。四重Hong-Ou-Mandel量子干涉证实了光子的不可分辨性,可见度为91%。我们的演示为多个非确定性光子源到单个近确定性光子源的可扩展复用铺平了道路,这将有利于未来的量子光子技术。
2015-08-14 quant-ph
Local distinguishability of quantum states in bipartite systems
在这篇文章中,我们通过单向局域操作和经典通信(LOCC)给出了局域可区分的二体态的一个充分必要条件。在此条件下,我们给出了单向LOCC不可分辨量子态集的一些极小结构。只要一个不可区分的子集存在于一个状态集合中,这个集合就是不可区分的。我们还列出了几个可区分的集合作为实例。
2019-08-24 quant-ph
High Purcell-enhancement in quantum-dot hybrid circular Bragg grating cavities for GHz-clockrate generation of indistinguishable photons
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
通过混合圆布拉格光栅实现高普尔次增强的量子点,实现GHz重复率的不可区分光子生成。
2026-02-10 quant-ph
Quantum Logical Structures For Identical Particles
在这项工作中,我们讨论了与不可区分的粒子有关的逻辑结构。用于开发这些结构的大部分框架在[17,28]和[20,14,15,16]中介绍。我们使用这些结构和建设,讨论可能的本体相同的particles。换句话说,我们使用这些结构来描述不可区分粒子情况下量子系统的逻辑结构,并得出可能的物理含义。我们还回顾了文献中的一些建议,这些建议可能会被认为是在量子逻辑传统的框架内关于不可分割性的问题。除了这些讨论和建设,我们提出新的技术成果,即,格理论结构的全同粒子的有限维的情况下。这种方法在量子逻辑和不可区分粒子的稀缺文献中并不存在。
2013-05-22 quant-ph
The Concept 'Indistinguishable'
量子理论中不可区分粒子的概念是本体论问题的基础。所有的普通物质都是由电子、质子、中子和光子组成的,它们都是难以区分的粒子。然而,这个概念本身却被证明是难以捉摸的,部分原因是量子理论普遍存在的解释上的困难,部分原因是这个概念对于普朗克在1900年发现量子本身是如此重要;它受到了革命的阻碍。我提供了一个通货紧缩的阅读概念“不可区分”,这是相同的吉布斯概念的“通用相位”,除了它是定义为状态空间只有有限多个状态的有界体积和能量(有限多正交态,在量子力学)。这一点,也仅仅是这一点,就造成了量子概念和吉布斯概念之间的差异。这个主张在几个方面是异端的,但在这里我们只考虑这个主张本身的内容,以及它与量子理论早期历史的关系,而不是与当代关于粒子不可逆性和排列对称性的争论的关系。它有力地阐明了这段历史。
2020-07-28 physics.hist-ph quant-ph
High-rate entanglement between a semiconductor spin and indistinguishable photons
本研究利用插入光学腔的半导体量子点,高效生成由一个半导体自旋和两个不可分辨光子组成的三方簇态,纠缠速率较前提升两至三个数量级,保真度达80%和63%,为可扩展光学量子技术提供了极具前景的方案。
2022-07-20 quant-ph
Quantum Correlations in Systems of Indistinguishable Particles
我们讨论了不可区分粒子系统中的量子关联与由分离良好的子系统组成的复合量子系统中的纠缠的关系。我们的研究是由最近的实验和理论研究的量子点和中性原子的微陷阱作为量子信息处理的工具。我们提出了可区分的粒子,玻色子和费米子在低维希尔伯特空间之间的类比。我们引进的概念,斯莱特秩的纯态对费米子和玻色子类比施密特秩对可区分的粒子。这个概念被推广到混合态,并提供了一个不可区分的粒子的相关措施。然后,我们将这些概念推广到高维希尔伯特空间中的纯费米子态和玻色子态,以及多粒子的情况。我们回顾了混合费米子态的量子关联的结果,并讨论了费米子Slater见证人的概念。在此基础上,建立了混合玻色子态的量子关联理论和玻色子Slater见证理论。在这两种情况下,我们提供的方法来构建最佳斯莱特证人,检测混合费米子和玻色子态的量子相关性的程度。
2002-03-14 cond-mat quant-ph
Highly indistinguishable photons from a tin-vacancy spin qubit in diamond
Universität des Saarlandes(萨尔兰州立大学);Johannes Gutenberg-Universität Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学);Global Innovation Centre, Element(Element全球创新中心)
研究金刚石中锡空位自旋量子比特产生高度不可区分光子,通过分离特性与缺陷展示其优势,结合长寿命相干时间,经模拟证实该平台在长距离量子网络及光子量子信息处理方面有竞争力,超越直接传输界限。
2026-07-27 quant-ph
Post-selected indistinguishable single-photon emission from the Mollow triplet sidebands of a resonantly excited quantum dot
应用高功率连续波共振s壳层激发单个自组装In-GaAs量子点,我们证明了从Mollow三重态边带产生后选择的单个不可分辨光子。基于双迈克耳孙干涉仪的一种复杂的空间滤波技术使我们能够分离光谱上接近的单个Mollow组分,并进行几乎无背景的双光子干涉测量。显示出与250 +/- 30 ps的发射相干性的独立测定的结果的高度一致性,我们的分析揭示了接近理想的能见度对比度高达97%。由于其容易的光谱可调谐性和其独特的优势,级联光子发射之间的个人莫洛边带,他们类似于一个通用的工具,量子信息的应用。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous bunching of nearly indistinguishable bosons
本文通过将异常玻色子聚束与1986年矩阵积和式猜想相联系,利用其反例证明在8光子10模式干涉仪中,近不可区分光子也能通过偏振扰动增强聚束概率,揭示了异常聚束的新面向。
2024-07-31 quant-ph
Coherence in Cooperative Photon Emission from Indistinguishable Quantum Emitters
原子系统之间的光子介导的相互作用可以通过耦合到共同的电磁模式或通过量子干涉来产生。在这里,我们探讨的作用,在合作发射所产生的两个遥远的,但无法区分的固态发射器,因为路径擦除的相干性。合作发射的主要特征是在强度相关实验中出现零延迟的“聚束”,它被用来证明发射器的不可分辨性、它们的失相以及可以相干控制的联合系统中的相关程度。与一对不相关的发射体完全不同,在Hong-Ou-Mandel型干涉测量中,我们观察到来自一对不可区分的发射体的光子统计,类似于来自衰减激光的弱相干态。我们的实验建立了使用完整的量子光学工具箱来控制和表征物质量子比特之间的合作行为的技术,这是实现大规模量子光子网络的关键一步。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Indistinguishability in general probabilistic theories
本文通过传统GPT框架和过程理论图解框架两种途径研究一般概率理论中的不可区分粒子,利用对称态轨道以及双积完备化与Karoubi包络分解对称化状态空间,并在量子理论中恢复玻色子和费米子。
2024-12-30 quant-ph
Optimal excitation conditions for indistinguishable photons from quantum dots
在这封信中,我们提出了一个详细的,所有的光学研究的影响,不同的激发方案的单光子从一个单一的砷化铟量子点的不可逆性。在本研究中,我们测量了InAs量子点态的连续自发发射光子在不同激发方案和不同激发条件下的Hong-Ou-Mandel干涉,并进行了比较。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entropic relations for indistinguishable quantum particles
针对不可区分量子粒子的k体约化密度矩阵冯·诺依曼熵,研究严格证明其作为k的函数具有凹性、中点前非递减的性质,且与统计特性无关,完善了量子纠缠熵的相关理论。
2024-12-16 math-ph math.MP quant-ph