Enhancing Optomechanical Entanglement and Mechanical Squeezing by the Synergistic Effect of Quadratic Optomechanical Coupling and Coherent Feedback
Zhengzhou University of Light Industry(郑州轻工业大学);Henan Normal University(河南师范大学)
研究含相干反馈回路的膜嵌入腔光机械系统中,如何通过线性和二次光机械耦合实现强光机械纠缠和机械压缩。利用系统参数可调性及协同效应,给出增强纠缠和压缩的方法。
2026-07-07 quant-ph
Enhancing Measurement Precision of Non-Degenerate Two-Photon Absorption
针对非简并双光子吸收测量,该研究分析双模压缩光信号并比较多种策略,发现强度相关精度最高,而归一化强度相关更抗损耗,揭示了损耗稳健性与量子优势之间的权衡。
2025-06-09 quant-ph
Enforcing dissipative entanglement by feedback
我们研究了通过反馈增强两个量子比特耗散到公共环境中的稳态纠缠的可能性。我们对比了马尔可夫和贝叶斯反馈的效果,并表明,根据初始状态,后者的性能从16%到33%。
2020-05-04 quant-ph
Enhancing the estimation precision of an unknown phase shift in multipartite Glauber coherent states via skew information correlations and local quantum Fisher information
局域量子不确定性(LQU)和局域量子费舍尔信息(LQFI)是两种用来捕捉多体量子系统中纯量子关联的工具。本文研究了包含GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)态和Werner态的多体Glauber相干态的量子数。我们在孤立系中对LQFI和LQU进行了比较研究。此外,通过使用Kraus算子表示,我们研究了这些量化器在退相信道上的行为,以研究它们在退相干效应下的性能。此外,还研究了这两个量词对退相干效应的鲁棒性。我们进一步研究了涉及多体Glauber相干态的情况,以决定探测态作为量子估计协议资源的灵敏度。
2022-03-22 quant-ph
Two-parameter estimation via photon subtraction operation within a feedback-assisted interferometer
本文研究在反馈辅助干涉仪中引入多光子扣除操作以提升单参数和双参数估计精度,发现存在最优反馈强度,并证明增加模内关联、降低模间关联可进一步提高估计精度。
2025-06-06 quant-ph
Enhancing low-temperature quantum thermometry via sequential measurements
本文提出低温量子测温的序贯测量协议,利用输出成对相关性使信噪比随$N^2$增长并达到海森堡标度,从而显著提升温度估计与热噪声光谱分辨率。
2024-12-06 quant-ph
Enhancing precision of atomic clocks by tuning disorder in accessories
本文提出通过在量子精密测量器件中引入玻璃态无序性来提升计量精度,并证明该方法能显著提高原子钟频率测量准确性,同时降低初始探针对纠缠量的需求。
2024-07-29 quant-ph
Quantum Speed Limit and Quantum Thermodynamic Uncertainty Relation under Feedback Control
本文建立马尔可夫反馈协议下量子速度极限与热力学不确定关系的理论框架,证明反馈可通过改变热力学代价的时间标度,使速度和精度突破无控系统的根本界限。
2025-09-29 quant-ph
Enhancing precision thermometry with nonlinear qubits
本研究证明,采用非线性薛定谔方程描述的量子温度计可显著提升测温精度(增大量子Fisher信息),并通过单、双量子比特教学模型验证,其增强源于吉布斯态在非线性动力学下不再不变。
2024-08-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhancing single-molecule photostability by optical feedback from quantum-jump detection
我们报告了一种光学技术,产生的单分子光稳定性的增强,大大抑制光漂白途径,涉及从三重态的光激发。这是通过在光学检测到分子到三重态的量子跳跃时动态关闭激发激光器来实现的。这一过程导致单分子观测时间延长,探测到的光子总数增加。由此产生的光稳定性的改善明确证实了光漂白动力学的三重态光激发的重要性,并可能允许在单分子水平上的新现象的调查。
2007-07-21 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Sequential feedback scheme outperforms the parallel scheme for Hamiltonian parameter estimation
量子参数的测量和估计是科学和工程中必不可少的问题,其主要任务是在给定的资源下找出最高的测量精度,并设计相应的方案来实现。在量子参数估计中,通常研究两种方案:顺序反馈方案和并行方案。虽然顺序反馈方案代表了最通用的方案,但对于任何量子估计任务,它是否能优于并行方案仍然是未知的。在这封信中,我们表明,顺序反馈计划有一个3倍的改进,并行计划的哈密顿参数估计的2维系统,和一个顺序的$O(d+1)$改进的$d-$维系统的哈密顿参数估计。我们还表明,与传统的信念,它是可能的,同时实现最高的精度估计所有三个组成部分的磁场,这设置了一个基准的局部精度限制估计的磁场。
2016-09-13 quant-ph
Feedback-Enhanced Quantum Metrology and Clock Precision under Thermodynamic Uncertainty
Key Laboratory of Intelligent Optoelectronic Devices and Chips of Jiangsu Higher Education Institutions, School of Physical Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology(江苏高校智能光电器件与芯片重点实验室,苏州科技大学物理科学与技术学院);Advanced Technology Research Institute of Taihu Photon Center, School of Physical Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology(太湖光子中心先进技术研究院,苏州科技大学物理科学与技术学院);Department of Physics, Zhejiang Normal University(浙江师范大学物理系)
该研究构建了幺正跃迁反馈下开放量子系统的全计数统计,推导了反馈修正的热力学不确定性关系,发现反馈可在不改变平均热力学流的前提下增强储库参数估计与量子时钟精度。
2026-09-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Accuracy enhancing protocols for quantum clocks
时钟产生的时间信息的准确性可以通过允许它们彼此通信来提高。在这里,我们考虑一个基本场景,量子时钟接收低精度时间信号作为输入,并询问它是否可以生成更高精度的输出。我们提出的协议,使用一个量子时钟与$d$维状态空间,以实现一个因子的$d$,足够大的$d$的精度增强。如果不允许对输入信号的反馈,则这种增强是暂时的。通过反馈,可以无限期地保持精度提高。我们的协议是特定于量子时钟的,可以用来在网络中同步它们,定义一个比非交互或经典时钟更精确的时间尺度。
2019-12-03 quant-ph
Enhancing the Coherence of a Spin Qubit by Operating it as a Feedback Loop That Controls its Nuclear Spin Bath
在电子自旋量子比特的许多实现中,退相干的主要来源是主体材料的波动核自旋浴。这种浴的缓慢性使其本身成为一种有希望的缓解策略,其中核自旋浴在具有抑制波动的狭窄状态下制备。在这里,这种方法是实现了一个双电子自旋量子位在GaAs双量子点和近十倍的非均匀退相时间$T_2^*$的增加被证明。在随后的测量之间,通过使用量子位作为反馈回路来准备浴,该反馈回路首先通过相干进动测量其核环境,然后根据最终状态将其极化。这个过程导致两个点之间的非零偏振梯度处的稳定固定点,这使得快速通用量子比特控制成为可能。
2010-11-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-precision test of Landauer's principle in a feedback trap
我们证实了Landauer的1961年的假设,减少系统中可能的宏观状态的数量的一个因素,两个需要至少kT ln 2的工作。我们的实验使用了一个胶体粒子在一个时间依赖性,虚拟的反馈陷阱创建的潜力,以实现兰道尔的擦除操作。在控制实验中,不减少系统状态数量的类似操作可以可逆地进行。因此,擦除信息需要工作。在单个循环中,擦除的功可以低于Landauer极限,与Jarzynski等式一致。
2014-08-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Conditional quantum thermometry -- enhancing precision by measuring less
本文提出以测量装置指针态为条件的广义热态,证明其在量子测温中优于吉布斯态,并从资源理论角度阐明精度提升源于Wigner-Yanase-Dyson斜信息所量化的非对称性。
2024-08-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Multi-parameter estimation enhanced by level crossing Hamiltonian structure with Bayesian feedback
Tohoku University(东北大学)
该研究建立了连接能级交叉结构与量子计量精度极限的框架,提出基于幺正猝灭动力学和贝叶斯估计的传感协议,其精度达到Holevo-Cramer-Rao界,为多参数传感提供了通用工作点。
2026-10-14 quant-ph
From Independent to Joint: Enhancing Quantum Phase and Correlation Factor Estimation by Squeezed Reservoir Engineering
Jiangxi University of Science and Technology(江西理工大学);Gannan Normal University(赣南师范大学)
本文通过压缩热库提升量子相位和相关因子的估计精度,探讨了压缩相位与相关性对量子增强精度的影响,并提出了优化相位匹配条件以最大化量子 Fisher 信息。
2026-04-26 quant-ph
Universal time scaling for Hamiltonian parameter estimation
时间是一种宝贵的资源,似乎直观的是,更长的时间应该导致更好的精度在哈密顿参数估计。然而,最近的研究对这种直觉提出了质疑,表明在某些情况下,更长的时间甚至可能导致更差的估计。在这里,我们表明,直觉可以恢复,如果相干反馈控制。通过导出渐近最优反馈控制,我们给出了反馈控制在哈密顿参数估计中所能提供的最大改进的量化,并给出了在最优反馈方案下哈密顿参数估计精度极限的普遍时间尺度。
2015-03-24 quant-ph
Thermodynamic uncertainty relation under continuous measurement and feedback with quantum-classical-transfer entropy
The University of Tokyo(东京大学);Inamori Research Institute for Science (InaRIS)(稻盛科学研究所)
研究通过量子-经典转移熵量化连续测量获得的信息,揭示了电流精度受信息热力学成本约束,并展示反馈可提升精度同时抑制熵产。
2026-03-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermodynamic uncertainty relation under feedback control
该研究推导了跳变测量与零差检测下反馈控制的量子热力学不确定关系,揭示反馈控制可提升连续测量系统的精度,且通过数值模拟验证了结论。
2023-12-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heisenberg Scaling in Many-Body Kinetic Uncertainty Relation via Quantum Feedback
The University of Tokyo(东京大学)
研究量子设备计数可观测量精度的提升问题,通过对超辐射自旋系综应用量子反馈,实现计数精度的海森堡\(1/N^2\)标度,论证了反馈可将集体耗散转化为提升计数精度的资源。
2026-09-29 quant-ph
Enhancing test precision for local Lorentz symmetry violation with entanglement
最近提出的一个检验洛仑兹对称性破坏(LSV)的建议提出了一个公式,其中破坏的影响被描述为局部相互作用[R。Shaniv等人,Phys.Rev.Lett. 120,103202(2018)]。一个纠缠的离子对在一个消相干自由子空间(DFS)被示出为一个离子的信噪比(SNR)的两倍,而(偶数)-N/2这样的DFS对在集体纠缠状态下提高SNR的N倍,提供的状态奇偶性或偶数/奇数的离子可以被测量。然而,如何以非指数小的成功率制备这种基准纠缠态还有待发现。这项工作提出了两种类型的多粒子纠缠态来测试LSV:最大纠缠NOON态,它可以达到海森堡有限的精度;和平衡自旋-1 Dicke态,这是很容易在确定性的方式。我们表明,后者也生活在DFS和免疫杂散磁场。它可以达到经典的精度极限或标准量子极限(SQL)基于集体布居测量没有单独的原子分辨率。由于对LSV和纠缠辅助量子精密测量的高度兴趣,我们的观察为追求多原子纠缠态的实际应用提供了额外的激励。
2019-04-30 hep-th quant-ph
Enhancing Phase Estimation in a Hybrid Interferometer via Kerr Nonlinearity and Photon Subtraction
Jiangxi Normal University(江西师范大学);Department of Physics, Jiangxi Normal University Science and Technology College(江西师范大学科学技术学院物理系);School of Electronic and Information Engineering, Nanchang Institute of Technology(南昌工学院电子与信息工程学院)
本文提出了一种高精度相位估计方案,通过结合Kerr非线性相位移器和多光子子traction操作,实现了超越标准量子极限和常规海森堡标度的相位灵敏度,接近超海森堡标度。
2026-05-20 quant-ph
Ab-initio Quantum Enhanced Optical Phase Estimation Using Real-time Feedback Control
光学相位估计是用于执行诸如长度、速度和位移的各种物理量的精确测量的重要测量原语。这种测量的精度可以通过使用纠缠态或压缩态的光来大大提高,如在各种不同的光学系统中所证明的那样。然而,大多数这些帐户处理一个非常小的位移的测量已经知道的相位,这是在形成鲜明对比的从头相位估计的初始相位是未知的。在这里,我们报告的实现量子增强和完全确定性的相位估计协议的基础上实时反馈控制。利用鲁棒压缩态光结合实时贝叶斯估计反馈算法,我们证明了确定性相位估计的精度超过量子散粒噪声限制。所展示的协议为量子显微镜、量子精密测量和量子信息处理开辟了新的机会。
2015-03-04 quant-ph
Enhancing a slow and weak optomechanical nonlinearity with delayed quantum feedback
量子光学的核心目标之一是在单光子之间产生大的相互作用。光与光机械系统中的运动相互作用可以感知位移的微小波动,并且还通过辐射压力施加力。这两种效应合在一起,意味着两个光子可以在以运动为媒介的相互作用中“感知”彼此的存在。人们普遍认为,对于一个光机械系统来调节单光子之间的强相互作用,机械系统必须在光子丢失之前做出响应($ω_m > κ$),并且辐射压力必须产生足够大的位移来改变系统的光学特性($g_0 > κ$)。实现这种“真空强耦合”的挑战阻止了实验证明单光子相互作用。在这项工作中,我们表明,通过添加一个相干的反馈通道,以缓慢的机械系统($ω_m < κ$)是弱非线性($g_0 < κ$),两个空间分离的单光子可以有效地相互作用,确定性地通过一个谐振器的机械运动。为了数值分析我们的系统,我们必须求解耦合到长波导反馈通道的光机系统的状态的薛定谔方程。我们实现了一个矩阵乘积态的方法,以保持跟踪和发展的完整的量子态的系统在一个有效的方式。我们半经典地分析这个过程,然后用数值方法求解全量子动力学,以找到光力学的半经典和量子机制之间的交叉点。最后分析了实现该协议的实验前景。
2017-10-11 physics.optics quant-ph
Enhancing the precision limits of interferometric satellite geodesy missions
卫星大地测量利用一个或多个卫星的运动测量来推断关于地球引力场的精确信息。在这项工作中,我们认为,通过检查近似模型的三个主要噪声源的测量过程中的当前引力恢复和气候实验(GRACE)后续任务:激光相位噪声,加速度计噪声和量子噪声,这种测量可实现的精度限制。我们表明,通过时间延迟干涉,它是可能的,以消除激光相位噪声的测量,允许几乎三个数量级的改善的信噪比。提出了几种不同质量的卫星编队,通过去除加速度计噪声可以进一步提高信噪比。最后,研究了量子光学技术,发现在其他替代任务配置中减少量子噪声有很大的希望。我们使用一个直观的一维模型的频谱噪声性能建模,并验证我们的建议有可能大大提高性能的不久的将来的卫星大地测量任务。
2022-06-08 physics.geo-ph physics.optics physics.space-ph
Thermodynamic Uncertainty Relation with Quantum Feedback
Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心)
本研究通过量子反馈机制推导了有限时间热力学不确定性关系,揭示了反馈控制对涨落的抑制作用及其热力学成本,同时展示了反馈在量子钟精度提升中的应用。
2026-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum estimation of detection efficiency with no-knowledge quantum feedback
Faculty of Science, Guilin University of Aerospace Technology(桂林航天工业学院理学院)
本文研究了基于无知识测量的反馈控制在估计探测效率精度中的应用,发现无知识测量是估计探测效率的最优方法,并展示了在探测效率较低或较高时可获得更高的精度,同时证明无知识反馈可消除退相干,并在同时估计频率和探测效率参数时表现优异。
2017-08-14 cs.SY eess.SY quant-ph
PT-symmetric feedback induced linewidth narrowing
提出一种PT对称反馈方法,通过正交测量反馈回路将耗散共振系统转化为单模PT对称系统,实现磁共振线宽48倍压缩及测量灵敏度22倍提升。
2023-05-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph