Bell's inequalities with realistic noise for polarization-entangled photons
与通常认为实验制备的纯纠缠态可以用白噪声混合态描述的假设相反,对参量下转换产生的偏振纠缠态,更现实的描述是在一个优选偏振基上,它们是由于退相干而产生的混合态.白噪声和色噪声之间的这种区别是至关重要的,当我们寻找两个量子比特和两个量子纠缠态的贝尔不等式的最大违反。我们发现,违反贝尔不等式与现实的噪声偏振纠缠光子是非常强大的色噪声,而这是不是白噪声的情况下。此外,我们还研究了三比特和四比特纠缠态中白噪声和色噪声对贝尔不等式最大违反的影响。
2005-11-30 quant-ph
Complete hyperentangled Bell state analysis for polarization and time-bin hyperentanglement
我们提出了一个完整的双光子四量子比特态的超纠缠Bell态分析协议,该协议同时在偏振自由度和时间仓自由度上纠缠。16个超纠缠态可以通过两个步骤明确区分。第一步,利用交叉克尔非线性效应,确定性地、非破坏性地分辨出偏振纠缠态。然后,在第二步中,借助于偏振纠缠分析了时间仓态。我们还讨论了该协议在量子信息处理中的应用。与偏振和空间模式自由度的超纠缠相比,偏振和时间仓超纠缠态提供了量子资源的节省,因为每个光子不需要两个空间模式。这是第一个完整的超纠缠Bell态偏振态和时间仓超纠缠态的分析方案,它可以为大容量、长距离的量子通信提供新的途径。
2016-01-08 quant-ph
Polarization Correlations of 1S0 Proton Pairs as Tests of Bell and Wigner Inequalities
在一个旨在克服观测者依赖现实的漏洞并满足反事实条件的实验中,我们测量了12C(d,2He)和1H(d,He)反应中产生的1S0质子对的极化相关。这些测量的结果被用来测试贝尔和维格纳不等式对量子力学的预测。
2003-03-21 quant-ph
Photon polarization entanglement induced by biexciton: experimental evidence for violation of Bell's inequality
我们研究了CuCl单晶中双激子通过共振超参量散射产生的光子对之间的偏振纠缠。高重复率泵浦的脉冲被认为提供了改进的统计精度和测试贝尔不等式的能力。我们的结果明显地违反了不等式,从而表明了光子对的量子纠缠和非定域性。我们还利用量子态层析术分析了光子对的量子态。
2006-07-21 quant-ph
Rome teleportation experiment analysed in the Wigner representation: the role of the zeropoint fluctuations in complete one-photon polarization-momentum Bell-state analysis
将海森堡图像中参量下转换的维格纳表示应用于罗马隐形传态实验的研究。我们调查的物理意义的零点输入在实验装置的不同领域。特别地,我们建立了一个定量的关系,零点集的模式,需要准备的量子态的隐形传态,空闲信道内的单光子偏振动量贝尔态分析仪,和执行隐形传态的偏振态的可能性与确定性。
2017-07-30 quant-ph
Two-step complete polarization logic Bell-state analysis
逻辑量子比特纠缠,也称为级联Greenberger-Horne-Zeilinger(C-GHZ)态,在实际的噪声环境中是鲁棒的。在本文中,我们将描述一种有效的方法来实现完整的极化贝尔态分析,这是在逻辑量子比特编码。利用交叉克尔非线性构造的奇偶校验测量(PCM),可以分两步区分逻辑Bell态。我们还解释了这种方法可以用来区分任意的C-GHZ态与$N$逻辑量子位。该协议可用于基于逻辑量子比特纠缠的长距离量子通信。
2014-07-13 quant-ph
Experimental noise-resistant Bell-inequality violations for polarization-entangled photons
我们的实验表明,违反贝尔不等式的双光子偏振纠缠态与色噪声是非常强大的,而这是不是与白噪声状态的情况下。通过使用Kim等人[Phys.Rev.A67,010301(R)(2003)]引入的定时补偿方案来控制噪声量,我们甚至对于具有非常高噪声的状态也观察到了违反,这与Cabello等人[Phys.Rev.A72,052112(2005)]的预测非常一致。
2006-06-24 quant-ph
Bell-type Polarization Experiment With Pairs Of Uncorrelated Optical Photons
我们提出了一个Bell型偏振实验,使用两个独立的偏振光子源,并检测从未在装置中纠缠的不相关光子对的时间重合。很简单,我们的测量已经测试了经典的Malus定律的量子力学等效的非相干光束的偏振光子从两个单独的和独立的激光源,大大降低了强度。实验的结果给出了违反贝尔式不等式的证据。绘制本工作的结论,我们调用状态准备和测量的概念之间的区别来理解这个结果。
2020-02-07 quant-ph
Practical creation and detection of polarization Bell states using parametric down-conversion
最大纠缠的两粒子态(Bell态)的产生和检测是许多量子信息协议(如密码学和隐形传态)的关键任务。不幸的是,它们需要光学中缺乏的强粒子间相互作用。由于这个原因,以前不可能在光学系统中执行完整的贝尔状态确定。在这项工作中,我们展示了如何最近开发的量子干涉技术,提高光学非线性可以使有效的贝尔态测量成为可能。我们还讨论了该方案的弱点,包括为什么它不能用于无条件量子隐形传态。
2002-06-03 quant-ph
Generation of polarization entangled photon pairs and violation of Bell's inequality using spontaneous four-wave mixing in fiber loop
我们报道了在色散位移光纤环中利用自发四波混频产生1550 nm波段的偏振纠缠光子对。光纤环结构的使用使得可以非常稳定地产生偏振纠缠态。扣除偶然符合后,得到了符合率> 90%的符合条纹,并观察到了7个标准偏差的贝尔不等式的违反.我们还证实,即使在光子被20公里长的光纤分开之后,它们之间的量子相关性也保持不变。
2004-08-05 quant-ph
Macroscopic polarization entanglement and loophole-free Bell inequality test
量子力学是否充分描述了基本粒子和生物体的微观世界的所有方面的问题仍然是开放的。一个没有局部性和检测漏洞的贝尔不等式检验将在应用于宏观系统时给出答案。在这里,我们表明,实验上可行的无环孔贝尔测试是可能的,只使用多光子偏振纠缠和线性光学。我们应用预选协议,产生真正的宏观叠加和纠缠,从而消除后选择和暗计数。这样的叠加通常很难产生。他们的研究为测试植物、病毒和人脑等生物有机体的量子性质铺平了道路。我们的研究结果发现在创建量子叠加的生物体和他们的操纵应用。
2010-08-25 quant-ph
Complete hyperentangled Bell states analysis for polarization-spatial-time-bin degrees of freedom with unity fidelity
超纠缠态在解决某些任务时可以胜过它们的经典对应物。在这里,我们提出了一个简化的方案,完全区分双光子超纠缠贝尔态的偏振,空间和时间仓自由度(DOFs)。单光子探测器可以避免光子与量子点之间的强耦合限制,避免量子点与腔的不完全相互作用。此外,在我们的方案中不需要辅助光子或自由度。所需的线性光学元件比基于奇偶校验的元件少。
2022-04-04 quant-ph
Wigner representation for polarization-momentum hyperentanglement generated in parametric down conversion, and its application to complete Bell-state measurement
我们应用Wigner函数理论研究了参量下转换中产生的双光子偏振-动量超纠缠。它示出了一个更高的自由度的考虑是直接相关的附加的不相关的零点模式在源处的集合的提取。我们提出了一个通用的表达式来描述对应于16个贝尔基态的量子关联,在四个光束的振幅是通过零点场的随机性质相关。详细分析了在[Walborn等人,Phys. Rev. A 68,042313(2003)],强调零点场的作用。最后,我们调查的零点输入在源和分析器之间的关系,以及最佳贝尔状态测量的限制。
2014-07-22 quant-ph
Spin-parity effect in violation of bell's inequalities for entangled states of parallel polarization
利用量子概率统计方法导出的贝尔不等式(BI)被推广到一般的平行极化任意自旋的二分纠缠态。在平行构型中,Bell的双自旋单态公式作了一些修改,而Clauser-Horne-Shimony-Holt的不等式则保持不变。在自旋为1=2的情况下,BI的破坏确实是由量子非局域关联引起的。然而,对于自旋为1的纠缠态,无论两个自旋的极化方向是平行还是反平行,不等式总是满足的。自旋宇称效应最初用反平行自旋极化证明(Mod. Phys. Lett. B28,145004)对于平行情况仍然存在。量子非定域性并不导致整数自旋的破坏,因为量子非定域性平均抵消了非定域干涉效应。再次违反的BI似乎是一个结果的测量引起的非平凡的贝里相位的半整数自旋。
2017-02-24 quant-ph
Harnessing optical disorder for Bell inequalities violation
本文提出利用多模光纤中的光学无序产生随机偏振投影,通过空间分辨散斑图案统计上足以违背贝尔不等式,从而无需主动校正即可证明纠缠,为现实量子通信提供新方案。
2025-09-25 quant-ph
Efficient entanglement purification for polarization logic Bell state with the photonic Faraday rotation
逻辑量子比特纠缠在量子信息处理中,特别是在未来的大规模量子网络中是一种很有前途的资源。利用低质量(Q)腔中的光子-原子相互作用和原子态测量,提出了一种有效的纠缠纯化方案(EPP),用于逻辑Bell态的逻辑量子比特中存在比特翻转错误的非局域混合逻辑纠缠态.与现有的EPP协议不同,该协议还可以净化逻辑反相误差、位反相误差和位反相误差。在协议中,我们只需要测量原子的态,这对于提高未来大规模量子网络中光子系统的纠缠度是有用的。
2016-01-22 quant-ph
Bell state measurements in quantum optics: a review of recent progress and open challenges
University of Florence(佛罗伦萨大学);Istituto Nazionale di Ottica - Consiglio Nazionale delle Ricerche (INO-CNR)(国家光学研究所-意大利国家研究委员会)
本文综述了量子信息处理中贝尔态测量的最新进展与挑战,重点讨论了光子平台中线性光学元件限制下的实现难题及高维系统的最新突破。
2026-04-15 quant-ph
Entangled photons, nonlocality and Bell inequalities in the undergraduate laboratory
在一个适合高年级学生的实验中,我们使用偏振纠缠光子对来演示量子非局域性。光子是由自发参量下转换使用紫色二极管激光器和两个非线性晶体。光子的偏振态是可调的。使用类似于爱因斯坦-波多尔斯基-罗森“悖论”中描述的纠缠态,我们证明了纠缠光子的强偏振相关性。通过一个例子介绍了贝尔的隐变量理论的思想,并与量子预言进行了比较。对Clauser、Horne、Shimony和Holt版本的贝尔不等式式的检验发现$S = 2.307 \pm 0.035$与隐变量理论明显矛盾。所描述的实验可以在一个下午进行。
2002-05-27 quant-ph
A nonlocal polarization interferometer for entanglement detection
我们报道了一个非局域干涉仪,能够检测纠缠和统计识别Bell态。这是可能的,由于干涉仪的独特的相关依赖于反对角元素的密度矩阵,其中有不同的界限为可分离的状态和独特的值为四个贝尔状态。该干涉仪由两个空间分离的平衡马赫-曾德尔或Sagnac干涉仪,共享一个偏振纠缠源。这些干涉仪之间的相关性表现出非局部干涉,而单光子干涉被抑制。这种干涉仪也允许一个独特的版本的CHSH-贝尔测试,其中本地的现实是光子偏振。我们提出了相关的理论和实验结果。
2014-10-22 quant-ph
Near-complete polarization Bell-state analysis based on symmetry-broken scheme with linear optics
贝尔态分析是一个相当大的挑战,也是量子通信方案可靠实现的基本要求。一个悬而未决的问题是一个成功的贝尔测量的最大部分。已经指出,没有方案只使用线性元件可以实现贝尔状态分析器。一些工作已经注意到完全偏振纠缠贝尔态分析使用线性光学,在辅助手段的帮助下。本文提出了一个仅用线性光学,不借助任何辅助手段,分辨偏振纠缠Bell态的破密方案。虽然我们的方案不能在光子对较少的情况下实现完整的Bell态测量,但只要光子对不少于8,它可以确定性地识别四个Bell态,成功概率超过99.2%。我们的方案是一个重大的突破,相对于目前的技术,接近完整的贝尔态分析是简单和可行的。和其他物理系统一样,对称性破缺在我们的方案中也是必不可少的。
2015-12-02 physics.optics quant-ph
Practically Enhanced Hyperentanglement Concentration for Polarization-spatial Hyperentangled Bell States with Linear Optics and Common Single-photon Detectors
提出利用线性光学和普通单光子探测器浓缩偏振-空间超纠缠贝尔态的预告式超纠缠浓缩协议,通过引入时间延迟自由度实现准确预告且无需后选择或光子数可分辨探测器,并允许失败状态回收以提高成功率。
2023-04-01 quant-ph
Maximal Bell's Inequality Violation for Non Maximal Entanglement
研究了两个双模压缩真空态的{ \it乘积}态的偏振关联的Bell不等式破坏。所允许的违反示出达到其最大极限的所有值的压缩参数,$ζ$。我们通过一个明确的例子表明,纠缠不是最大的状态允许最大BIQV。态的维格纳函数是非负的,且任一偏振态的平均值为零。
2003-11-19 quant-ph
Experimental Entanglement Concentration and Universal Bell-state Synthesizer
我们报道了一种新颖的贝尔态合成器,其中使用了干涉纠缠浓度方案。第二类自发参量下转换产生的初始混合偏振态在干涉纠缠集中器后发生纠缠。这种贝尔态合成器是通用的,在这个意义上,输出偏振态不受光谱滤波,晶体厚度,最重要的是,泵浦源的选择。它对环境干扰也是鲁棒的,并且可以容易地产生更一般的状态,部分混合$-$部分纠缠态。
2002-09-19 quant-ph
Multi-photon nonclassical correlations in entangled squeezed vacuum states
使用标准的贝尔测试装置对明亮的压缩真空态进行了光子数相关测量,并观察到共轭偏振频率模式的量子相关。我们进一步测试这些状态的纠缠证人,并证明违反可分性标准,推断所有的宏观贝尔态,通常包含$10^6$光子每脉冲,偏振纠缠。研究还揭示了宏观Bell态关于局域极化变换的对称性。
2013-03-05 quant-ph
Amplification of polarization correlations in Compton scattering of hard X-ray Bell states
最大纠缠Bell光子的康普顿散射的理论截面还有待于实验的严格证实。用于康普顿散射实验的贝尔态的测试案例现在可以扩展,给出了通过自发参数下转换过程在硬X射线区域中创建所有4个贝尔态的报告。我们概述了一个实验,并应用矩阵方法参数化康普顿散射理论使用相位匹配角。当两个假设光子计数器的方位角以0度和90度的角度记录时,并且它们的计数率的比率被确定,与511 keV的贝尔光子相比,方位角比率预计将大600倍。
2020-11-30 hep-th quant-ph
Narrowband Biphotons with Polarization-Frequency Coupled Hyperentanglement
本文研究了冷原子中自发四波混频产生的偏振-频率耦合超纠缠窄带双光子。偏振与频率的耦合是通过移频器和线性光学实现的。当偏振-频率自由度解耦时,通过偏振量子态层析和双光子时间量子拍频证实了产生偏振和频率Bell态的鲁棒性。利用偏振-频率耦合将偏振相位延迟转移到纠缠频率模上,产生了一个基模之间相位差可调的频率Bell态。
2014-12-12 quant-ph
Biphoton Double-Bell States and Ququarts with "Invisible" Variables
我们分析了由极化频率双光子准石英纯态在对光子频率进行平均后得到的混合双光子极化态的特性。对于混合态,我们求出了它们的共点度C、施密特参数K和偏振度P,以及von Neumann互信息I。在一些简单的情况下,我们还发现相对熵S_{rel}和经典相关度C_{cl}。我们发现,在混合状态的施密特参数不表征纠缠的程度,因为它在纯态。尽管如此,施密特参数仍然是有用的,即使在混合状态的情况下,因为它仍然直接相关的偏振度。我们比较的结果发生在情况下的全纯极化频率状态的quququarts,混合状态(平均频率)和国家与分离的高,低频率部分。这些结果之间的差异可以在有和没有二向色分束器的实验中看到,以及在检测器前面有和没有频率滤波器。
2011-05-12 quant-ph
Experimental violation of a Bell inequality with two different degrees of freedom of entangled particle pairs
我们通过实验证明了光子对在两个不同自由度(即一个光子的路径(线动量)和另一个光子的偏振)下对贝尔不等式的破坏,从而实现了光子对的混合纠缠.通过自发参量下转换和相干偏振到光路转换产生混合纠缠光子对。对于该光子,分析了其路径的叠加,并对其双光子进行了偏振叠加。在CHSH不等式中,这两个测量之间的相关性给出S=2.653+/-0.027的S参数,并且因此对于两个不同的DOF违反局部现实超过24个标准差。这从实验上支持了纠缠是一个与希尔伯特空间的具体物理实现无关的基本概念的观点。
2009-04-22 quant-ph
Bell measurements as a witness of a dualism in entanglement
我们展示了如何在通常的光子贝尔测量装置中进行微小的修改,可以在相同的粒子的纠缠中存在的二元论的属性,可以测试。在由Hong-Ou-Mandel干涉仪组成的同一实验装置上进行的两组不同的符合测量演示了相同的双光子状态如何根据用于标记粒子的动力学变量在偏振或动量自由度中出现纠缠。我们的实验演示了如何将同一个源既用作偏振纠缠态,也用作远程用户Alice和Bob之间共享的二分动量纠缠态,这取决于他们访问的检测器集。当粒子变得可区分,让一个变量的信息被印在另一个(可能无法访问的)系统或自由度,二元论的特点预计将消失。我们通过偏振退相干(环境中的偏振信息)或到达时间差来验证这一特性,这两种方法分别破坏了纠缠的双重形式之一。
2015-03-20 quant-ph
All possible bipartite positive-operator-value measurements of two-photon polarization states
在这里,我们提出了一个实现所有可能的正算子值测度(POVM)的双光子偏振态。POVM是最一般的一类量子测量。我们的设置需要线性光学,贝尔态测量和纠缠的三光子辅助状态,可以单独和提前(或“离线”)准备。作为一个例子,我们给出了一个任意的双光子偏振态,这是不可能的线性光学单独的所有四个贝尔态的同时测量的详细设置。
2005-12-24 quant-ph
Entanglement formation and violation of Bell's inequality with a semiconductor single photon source
我们报道了利用量子点单光子源、线性光学器件和光电探测器产生偏振纠缠光子。观察到两个独立产生的光子违反了贝尔不等式。重建了描述后选择光子对偏振态的密度矩阵,并与由已知单光子源参数预测纠缠质量的简单模型相吻合.我们的方案提供了一种方法,每个周期产生不超过一个纠缠光子对,一个有用的功能,以提高量子密码协议使用纠缠光子。
2003-05-09 quant-ph
Simplified Quantum Optical Stokes observables and Bell's Theorem
我们介绍了一种简化形式的斯托克斯运营商的量子光场,涉及到已知的概念分仓。在偏振分析仪后面,测量光子数(更一般地,强度)。如果在其中一个输出中获得的值,比如H,大于另一个输出中的值V,那么简化的斯托克斯算子的值就是,比如1,否则就是-1。对于相等的光子数,我们将0。这样的观测量不具有斯托克斯算子的所有性质,但令人惊讶的是,可以在贝尔型测量中使用,包括偏振分析仪。它们对于光子数不确定的状态特别方便,例如压缩真空。我们发现,令人惊讶的是,他们可以导致相当强大的违反相关的贝尔不等式。
2021-11-30 quant-ph
Towards loophole-free Bell inequality test with preselected unsymmetrical singlet states of light
在现有技术条件下,能证明没有检测漏洞的贝尔测试用于光的多光子纠缠态吗?本文研究了在非对称极化单态条件下,无选择后的CHSH-贝尔不等式检验的可能性。为此,我们采用了在测试之前进行的预选程序。它允许在测试中使用不完美的(粗粒度的)二进制光电探测。我们给出了一个预选方案的例子,它改善了违反CHSH不等式的最佳量子克隆产生的微观-宏观极化单态。预选是通过量子滤波器来实现的,据信这对这个目的是没有用的。
2014-02-03 quant-ph
GHz-rate all-fiber active polarization state analyzer for quantum protocols
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Padua Quantum Technologies Research Center(帕多瓦量子技术中心)
研究实现用于量子协议的千兆赫兹速率全光纤有源偏振态分析仪,基于含铌酸锂电光相位调制器的光纤萨尼亚克干涉仪,能逐次试验主动重设测量基,经CHSH贝尔测试验证,具高速、高可见度、长期稳定性等优势,为量子通信协议提供平台。
2026-07-13 quant-ph
Generation of narrow-band polarization-entangled photon pairs at a rubidium D1 line
利用腔增强自发参量下转换(SPDC)过程,在铷原子D1线(795 nm)上产生了窄带偏振纠缠光子对。通过多个温控标准具选择简并单模光子对。所产生的偏振纠缠光子对的线宽为15 MHz,与典型的原子存储带宽相匹配。测量的偏振纠缠光子的Bell参数S=2.73+-0.04,这违反了Bell-CHSH不等式约18个标准偏差。该纠缠光子对源可用于基于原子系综量子存储的量子通信和量子计算。
2016-07-14 quant-ph
Pulsed Sagnac source of polarization-entangled photon pairs in telecommunication band
我们报道了一个在1550 nm通信波段的偏振纠缠光子对源,它是基于皮秒脉冲泵浦的周期性极化的LiNbO_3晶体中的非共线自发参量下转换。该源是利用基于偏振的Sagnac干涉仪实现的,该干涉仪采用0型非共线准相位匹配配置。通过测量可见度>96%的偏振相关干涉条纹和检验贝尔不等式的Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)形式的实验违反,验证了偏振纠缠。CHSH-贝尔参数S被发现是2.72 \pm 0.04,与18个标准偏差的统计不确定性。
2019-03-30 quant-ph
Bell inequalities and density matrix for polarization entangled photons out of a two-photon cascade in a single quantum dot
从理论上研究了半导体量子点中双激子-激子级联的联合光电探测几率,并解析地推导了纠缠态的密度矩阵和Bell不等式.我们的模型包括不同的机制,可能会破坏甚至破坏纠缠,如失相,能量分裂的中继激子态和这些中继能级之间的不相干的人口交换。我们明确地将纠缠的保真度与这些过程的动力学联系起来,并推导出违反贝尔不等式的阈值。应用于标准的InAs/GaAs自组装量子点,我们的模型表明,自发发射增强的激子态的腔效应增加了纠缠的保真度的值允许违反贝尔不等式。
2008-04-09 physics.optics quant-ph
Error-heralded generation and self-assisted complete analysis of two-photon hyperentangled Bell states assisted by single-sided quantum-dot-cavity systems
超纠缠贝尔态分析(HBSA)是实现大容量量子通信的关键。在单边量子点-腔系统的辅助下,设计了两种有效的方案,分别在偏振自由度和空间模自由度下,实现了双光子系统的超纠缠Bell态的误差预示确定性产生和自辅助完全分析.利用单侧光学微腔中的单电荷量子点、两个圆偏振分束器、一个半波片和一个单光子探测器构建了一个误差预报块,可以预报光子与量子点系统之间不完全相互作用所产生的误差。利用这个错误预告块,我们的两个方案的超纠缠贝尔态产生和完全HBSA的保真度可以达到单位1。有趣的是,通过使用测量的空间模式状态来辅助偏振态的分析,我们的完整的HBSA方案以自助的方式工作,这大大简化了分析过程,并在很大程度上放松了对非线性的要求。这些优点使得我们的方案更容易在实验上实现,并且在长距离大容量量子通信中有更实际的应用。
2018-10-12 quant-ph
Semi-quantum key distribution protocol using Bell state
提出了一种基于偏振纠缠光子对的经典Bob量子密钥分发协议。它近似于单个光子,并利用量子测量的固有随机性来获得高度安全的密钥和高传输效率。
2011-06-22 quant-ph
Complete hyperentangled-Bell-state analysis for photon systems assisted by quantum-dot spins in optical microcavities
贝尔态分析(BSA)是量子通信中必不可少的方法,但在仅采用线性光学元件的双光子系统中,要准确区分偏振自由度(DOF)上的四个贝尔态是不可能的,除非在BSA中加入了超纠缠态,即多个DOF上的同时纠缠.在这里,我们提出了一种利用量子点-腔系统中的巨非线性光学,在双光子系统的偏振和空间模自由度中完全区分16个超纠缠Bell态的方案。该方案可用于提高基于超纠缠的长距离量子通信的信道容量,如纠缠交换、隐形传态、超密集编码等。以超纠缠交换为例说明了该方法的应用。
2012-10-15 quant-ph
Bell's Theorem Reexamined
一个类似爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)的论证使用了被类时间隔分开的事件,强烈地证明了测量纠缠对中一个光子的偏振态会改变另一个遥远光子的偏振态。通过一个非常简单的证明,用Wigner-D 'Espagnat不等式说明,为了证明Bell定理,既不需要假设粒子对存在一个定义明确的完备态空间$λ$和在这个空间上定义明确的概率分布$ρ(λ)$,也不需要使用反事实。这些结果加强了这样一种观点,即量子力学隐含地假定纠缠对中的粒子之间存在某种非定域联系。从我们的讨论中可以明显看出,放弃现实主义和/或自由意志不能解决这个明显的难题。
2006-04-04 quant-ph
Entangling ability of a beam splitter in the presence of temporal which-path information
计算了在无损耗分束器中双光子干涉引起的偏振纠缠量。纠缠及其见证分别用并发度和Bell-CHSH参数量化。在Mandel凹陷的存在下,两种路径信息的相互作用-时间和偏振-引起纠缠偏振态的存在,不能违反Bell-CHSH不等式。
2005-03-25 quant-ph
Quantum Field Theory Analysis of Polarizations Correlations, Entanglement and Bell's Inequality: Explicit Processes
本文给出了量子电动力学、电弱理论甚至弦产生粒子过程中出现粒子的极化相关的明确而详细的量子场论(QFT)计算,因而是建立在动力学理论基础上的。如QFT所预测的那样,在这种偏振相关性的计算中观察到的新特性是,它们取决于碰撞粒子的速度,并且在某些情况下,甚至取决于耦合参数比以及基础理论的质量比。这些研究清楚地表明,简单地基于结合自旋来产生这种极化相关概率的论点是不可靠的。所获得的新性质,以及这里提供的推导细节,希望能要求进行偏振相关实验,以监测碰撞粒子的速度,并反过来导致对QFT(如QED和电弱理论)的基本相互作用的新测试。
2013-09-09 hep-th quant-ph
Bell-State Quantum Holography with Metasurfaces
本文实验实现贝尔态量子全息术,利用偏振复用超表面在纠缠光子对中编码全息图像,并提出量子全息层析技术逐像素重建密度矩阵,为高维量子通信与信息处理提供可扩展方案。
2025-11-10 physics.optics quant-ph
Quantum correlations of twophoton polarization states in the parametric down-conversion process
我们考虑了参量下转换过程中双光子偏振态的相关特性。在我们对偏振态的描述中,我们考虑了在密度矩阵中同时存在色噪声和白噪声。在所考虑的模型中,我们研究了系统中冯诺伊曼熵与噪声量的关系,并利用Perec-Horodecki准则和优化准则,导出了双光子偏振态密度矩阵的可分性条件。然后研究了CHSH形式的Bell算子对噪声的依赖性。因此,我们给出了在贝尔算符的实验测量中确定量子关联态存在的条件。最后,我们比较我们的计算与实验数据[doi:10.1103/PhysRevA.73.062110],并给出了噪声量估计的光子偏振态考虑。
2008-12-22 quant-ph
Bell's Inequality: More Tests Are Needed
根据最近的报道,测试贝尔不等式的最后一个漏洞已经被堵住。有人认为,该领域真正重要的任务尚未得到解决,声称可以堵住局部性和检测效率漏洞的领先实验尽管取得了非常重大的进展,但存在概念上的缺陷。
2001-02-27 quant-ph
Generation of different Bell states within the SPDC phase-matching bandwidth
我们研究了相位匹配非线性过程产生纠缠态的频率-角线形,发现在自然带宽内,不同失配值产生的最大纠缠态是连续变化的.详细考虑了两种具体的方法的偏振纠缠制备,基于II型自发参量下转换(SPDC)和SPDC在两个随后的I型晶体产生正交偏振光子对。结果表明,不同的贝尔态产生在SPDC线的中心和斜率上,对应于大约半最大强度水平。这些贝尔状态可以通过频率选择或角度选择或两者来过滤掉。我们的理论计算证实了一系列的实验,进行上述两种方案的产生偏振纠缠光子对和两种测量:频率选择性和角度选择性。
2007-06-06 quant-ph
Violation of a Bell inequality in two-dimensional spin-orbit hypoentangled subspaces
基于q片诱导的自旋轨道耦合,我们提出了一个可行的制备二维空间非均匀偏振光的实验方案。我们进一步研究了自发参量下转换产生的光子对的非均匀偏振之间的量子关联,这在本质上描述了光子的复合自旋轨道变量之间建立的所谓亚纠缠。在S=2 \sqrt 2的情况下,预言了Clauser-Horne-Shimony-Holt-贝尔不等式的破坏,以说明空间非均匀极化的圆柱对称性的纠缠性质.
2011-09-20 physics.optics quant-ph
Complete Bell state measurement with controlled photon absorption and quantum interference
提出了一种能区分所有四种Bell态的固态器件。该装置由可控吸收晶体、旋转器和延迟器组成。受控吸收,其中一个光子的状态影响另一个光子的吸收,通过立方晶体中的双光子吸收来实现。受控吸收晶体检测特定的贝尔态,并且对于其他贝尔态是透明的。旋转器和延迟器将一个贝尔状态转换为另一个贝尔状态。该装置可以解决早期光子偏振态量子隐形传态实验中存在的问题。
2000-06-21 quant-ph
Experimental teleportation of quantum entanglement with an optimal linear optics Bell-state analyzer
我们展示了一个实验上的纠缠交换使用最佳的贝尔状态测量能够识别两个四个贝尔状态的偏振纠缠光子,这是最佳的线性光学元件。最后两个光子分别属于另一个粒子。它们在其原始伙伴光子经过贝尔态测量后发生纠缠,贝尔态测量的结果决定了最终光子对的纠缠类型。在这两种情况下,贝尔不等式都被打破了,这证实了隐形传态协议的成功。
2004-09-01 quant-ph
Entanglement of Vector-Polarization States of Photons
光子可以具有均匀偏振并且可以携带量子化的轨道角动量(OAM)。光子纠缠已经在不同的自由度下实现,如偏振和OAM。利用一对正交偏振态的反旋性,量子化OAM可以产生具有空变偏振结构的“量子化”矢量偏振态。因此,可以将偏振自由度从二维空间扩展到无限维离散希尔伯特空间。利用具有空变偏振结构的矢量场的空间模,提出了一类矢量偏振纠缠Bell态。提出了一种利用Sagnac干涉仪制备矢量偏振纠缠Bell态的方案。我们还设计了一个用于识别矢量偏振纠缠Bell态的分析器。这类纠缠对于量子信息科学和技术以及量子理论的基本问题都具有重要意义,因为它具有增加信息容量的优点。
2015-12-02 physics.optics quant-ph
On von Neumann and Bell theorems applied to quantumness tests
在arXiv:0809.011中提出的问题,关于arXiv:0704.1962中提出的单系统量子性检验的冯诺依曼定理的相关性,以及在arXiv:0804.1646中对单光子偏振的情况进行的检验,以及贝尔不等式对检验宏观量子系统的想法的有用性,都进行了详细的讨论。最后给出了偏振光子束实验的量子力学描述。
2008-10-26 quant-ph
Simplified measurement of the Bell parameter within quantum mechanics
我们指出,如果人们接受量子力学的有效性,则可以用比标准程序更简单的方式测量两个光子的偏振态的贝尔参数[Clauser,Horne,Shimony和Holt,Phys.Rev.Lett. 23,880(1969)]。所提出的方法只需要两个测量与平行的线性偏振器设置为爱丽丝和鲍勃在0和45度,并产生一个显着较小的统计误差为一个大的贝尔参数。
2008-01-29 quant-ph
Bell Inequalities and Maximally Realistic Causal Quantum Mechanics
德布罗意-玻姆(DeBB)的\cite{DeBB}因果量子力学在贝尔发现\cite{Bell1964}(量子力学违反EPR局域实在\cite{EPR1935})以及贝尔寻找精确的量子力学中发挥了至关重要的作用。Aspect等人的实验\cite{Aspect1981}证实了两个光子的平面偏振之间的量子相关性,并通过因子$\sqrt 2 $违反了贝尔不等式。我证明了类似的实验与椭圆偏振器也可以显示量子违反贝尔不等式由相同的因素。总结了我们在$n-$维位形空间\cite{Roy-Singh1995}中构造的最大现实因果量子力学。相空间贝尔不等式和“边际定理”\cite{Auberson2002}起着至关重要的作用。
2023-01-31 quant-ph