Mode-Invisibility as a non-Destructive Probe of Entangled QUBIT-CAT States
利用模不可见技术研究了纠缠到相干态的二能级原子系统的动力学行为。利用量子二能级探测器,我们演示了一种非破坏性地测量量子比特与广义CAT态纠缠之间的一些性质的方法,包括相干态的振幅,量子比特的位置和相对激发,以及冯诺伊曼熵。我们的研究结果表明,这最后一个量和干涉相移的探针之间的连接,从而提出了一种可能的方法来实验测量纠缠非破坏性。
2016-12-20 quant-ph
Entanglement oscillation and survival induced by non-Markovian decoherence dynamics of entangled squeezed-state
研究了两个单模光场纠缠压缩态与两个相互独立的非关联环境相互作用系统的精确退相干动力学。详细分析了不同环境关联时间尺度下,非马尔可夫效应对初始纠缠压缩态纠缠演化的影响。我们发现环境对系统具有双重作用:反作用和耗散。特别是当环境相关时间尺度与系统发生显著变化的时间尺度相当时,反作用将抵消耗散效应。有趣的是,这导致了在最终的稳态中一些剩余纠缠的生存。
2008-11-09 quant-ph
Generation of entangled coherent states for distant Bose-Einstein condensates via electromagnetically induced transparency
本文提出了一种利用电磁诱导透明(EIT)技术在两个空间分离的原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)之间产生纠缠相干态的方法。利用两束强耦合激光和两束纠缠探测激光使两个相距较远的玻色-爱因斯坦凝聚体处于EIT态,并在探测激光和相距较远的玻色-爱因斯坦凝聚体之间产生原子-光子纠缠态。两个BEC初始处于非纠缠的乘积相干态,而探测激光初始处于纠缠态。在一定条件下,通过对两束出射的探测激光进行投影测量,可以产生两个相距较远的玻色-爱因斯坦凝聚的纠缠态。具体地说,我们提出了两个方案来说明如何产生纠缠相干态的两个遥远的BEC。一种是单光子方案,其中纠缠的单光子态服务于量子信道以产生纠缠的远距离BEC。另一种是利用探测激光的纠缠相干态作为量子信道的多光子方案。此外,我们还得到了一些特别感兴趣的原子-光子纠缠态,如一对光学Bell(或准Bell)态和一对原子纠缠相干(或准Bell)态之间的纠缠态。
2009-03-06 quant-ph
Criticality of environmental information obtainable by dynamically controlled quantum probes
一个通用的方法去相干控制结合量子估计理论揭示了一个关键的行为,类似于一个相变,信息可获得的量子位探针有关的记忆时间的环境波动。这种临界状态只有在探测器受到动态控制时才会出现。它引起了两个动态阶段之间的急剧转变,其特征在于与探测时间相比,记忆时间短或长。环境信息的这种相变是促进实现环境记忆时间的最高估计精度和探针动态特性的基本特征。
2015-09-22 quant-ph
Single shot distinguishability of noisy quantum channels
Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度技术学院布巴内斯瓦尔分校)
研究单次鉴别噪声量子通道,分析单系统与纠缠探针在不同噪声下的最优性能及作用
2026-02-05 quant-ph
Single-shot antidistinguishability of unitary operations
Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度技术研究所布巴内斯瓦尔分校);Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram(印度科学教育研究所特里凡得琅)
本文研究了单次单位元操作的反区分性,证明了在某些情况下最大化纠缠探测器的必要性,并展示了如何从非反区分单位元构造反区分单位元。
2026-01-30 quant-ph
Robust Micro-Macro Entangled States
该研究针对微-宏观纠缠态易受环境噪声影响的问题,分析单粒子噪声下的鲁棒性影响因素,发现对称微-宏观纠缠态鲁棒性最强,明确了其兼具鲁棒性与宏观性的区间,为大尺度量子特性保留及相关实验提供支撑。
2024-10-30 quant-ph
Data-pattern tomography of entangled states
讨论了利用数据模式层析技术重建光场纠缠态的方法。我们发现,对于中等数量的探测相干态,不仅对单模纠缠态,而且对双模纠缠态都有可能实现高精度的表示。我们分析了这些表象对噪声的稳定性,并证明了它们的纯度和纠缠的守恒性。模拟的探针和信号测量,我们表明,固有的系统误差表示现实的信号响应与有限的探测状态的响应集仍然允许一个可靠地推断信号状态保持纠缠。
2017-01-17 quant-ph
Measuring the entangled Bell and GHZ aspects using a single-qubit shuttle
建立了一套完整的、非破坏性的测量方法,用于测量在量子通信、计算和隐形传态等过程中必不可少的多量子比特纠缠态,如Bell态和GHZ态。纠缠系统的各个部分之间不需要相互作用,也不需要与任何环境相互作用。一个小探针(例如一个量子位)负责与系统的所有相互作用,并重复使用。探针-量子比特相互作用是最简单的形式,并且仅需要这一种类型的相互作用来执行完整的测量。这个过程可以分为基本的本地操作和交互,当探测器访问每个量子位时顺序地发生。描述了穿梭模式,其可以无限地重复。通过量子芝诺效应,纠缠态可以保持到释放到一个可预测的状态。由于在探针上重复执行标准测量,这种穿梭过程是稳定的,并且是自校正的。
1998-12-30 quant-ph
Entangled quantum clocks as operational probes of spacetime curvature
Faculty of Physics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理学院)
研究弯曲时空背景中沿类时测地线传播的两个非相对论量子粒子,通过与量子时钟耦合计算时间可观测量协方差,将协议重构成类似贝尔的实验,发现曲率可修正贝尔参数,表明纠缠量子时钟可探测时空曲率。
2026-07-08 quant-ph
Quantum metrology including state preparation and readout times
越来越多的人相信,未来十年将出现基于量子物理定律的传感设备,这些设备的性能将超过我们目前的一些传感设备。例如,在频率估计中,与在可分离状态下制备的探针相比,使用在纠缠状态下制备的探针原则上可以导致精度增益。即使在存在某些形式的退相干的情况下,已经表明,精度增益可以随着探针粒子$N$的数量而增加。然而,通常情况下,纠缠态和可分离态的制备和读出时间被假定为可以忽略不计。我们发现,只有当纠缠态的制备和读出时间低于一定的阈值时,处于最大纠缠态(GHZ)的探测器才能比可分离态具有优势。当探针系统遭受失相时,该阈值比隔离探针的阈值低得多(并且更难以达到)。此外,我们发现,在现实的情况下,最大纠缠探针提供了一个精确的优势,只有一些有限数量的探针粒子$N_\text{cutoff}$,这是较低的退相探针比它是一个孤立的探针。
2016-11-16 quant-ph
Experimental evaluation of the non-classical relation between measurement errors using entangled photon pairs as a probe
我们用纠缠光子对作为探针,对两个非对易偏振态的联合测量中测量误差之间的非经典关系进行了实验研究。联合测量是通过过滤对两个目标偏振都敏感的偏振方向来实现的,并且相同的过滤过程独立地应用于纠缠对的两个光子。由于在纠缠对上执行的两个相同测量的统计上独立的测量误差将使相关性的整体可见性降低局部维频的平方,因此可以直接从测量数据获得局部测量的平方维频。我们应用这种方法来确定两个非交换偏振的产品之间的相关性的可见性,测量误差的特性,不能在本地获得,因为没有自伴算子,描述这种产品的测量结果作为一个单光子可观察。实验结果清楚地表明,产品的可见度的平方是负的,表明非交换偏振的测量误差之间的统计关系的非经典性质。
2018-07-16 quant-ph
Reviving the precision of multiple entangled probes in an open system by simple $π$-pulse sequences
纠缠态的量子精密测量在实际噪声环境中总是会受到退相干的影响。因此,测量精度大大降低。在这里,我们应用动态解耦方法来保护$N$ -量子比特量子精密测量协议,并成功地恢复了测量精度的缩放为${N^{-k}}$与$k\in \left[{5/6,11/12}\right]$。由噪声谱分布确定的精度恢复程度表明,通过控制噪声谱可以进一步提高被保护协议的性能。这种保护协议在纯退相和弛豫噪声下对基于纠缠的量子精密测量具有普遍性,这将促进微观物理弱信号检测实用量子精密测量的发展。
2016-10-27 quant-ph
Quantum key distribution over 30km of standard fiber using energy-time entangled photon pairs: a comparison of two chromatic dispersion reduction methods
我们提出了一个完整的实现量子密钥分发系统,使用能量-时间纠缠光子对和30公里的标准通信光纤量子信道。两个基地的两个正交状态的实施和设置是相当强大的环境约束,如温度变化。讨论了两种不同的方法来管理量子信道中的色散。
2004-03-19 quant-ph
Entangled Quantum Negative Energy Teleportation as a Probe of Semiclassical Gravity
本研究提出利用QET和Casimir约束产生局域负能量密度以生成半经典时空曲率,计算了多种检测方法的信噪比,并提出量子曲率压缩通道框架,为实验室测试半经典引力效应提供了实验路径。
2025-06-23 quant-ph
Entangled photon pair excitation and time-frequency-filtered multidimensional photon correlation spectroscopy as a probe for dissipative exciton kinetics
Center for Free-Electron Laser Science CFEL, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(自由电子激光科学中心,德国电子同步加速器);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校)
本文提出结合纠缠光子增强的窄带双激子激发与时间-频率过滤的双光子同时计数,用于研究多激子动力学,通过非经典关联制备窄带双激子分布并抑制弛豫。
2026-07-16 quant-ph
Generation of atom-photon entangled states in atomic Bose-Einstein condensate via electromagnetically induced transparency
本文提出了一种在原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中产生光子与原子间连续变量纠缠态的方法。提出的方法涉及一个具有三个内态的原子BEC,一个弱量子化的探测激光和一个强经典耦合激光,它们形成一个三能级的Lambda型BEC系统。我们考虑的情况下,BEC是在电磁感应透明(EIT)的耦合激光比探测激光强得多。在这种情况下,上能级和中间能级是空的,因此它们的绝热消除使得有效的双模模型只涉及最低内部能级的原子场和量子化的探测激光场。原子-光子量子纠缠是通过激光与原子、原子间相互作用和双光子失谐产生的。研究了如何产生原子-光子纠缠相干态以及光子(原子)相干态与原子-(光子-)宏观量子叠加态之间、光子-MQS态与原子-MQS态之间的纠缠态。
2004-02-04 quant-ph
Quantum Entangled-Probe Scattering Theory
我们开发了一个纠缠探针散射理论,包括量子检测,扩展了标准散射方法的范围。我们认为,这些探针可能是革命性的研究纠缠物质,如强关联系统的非常规阶段。我们的介绍集中在一个中子束探针,是模式纠缠的自旋和路径是实验实现的[1],虽然类似的想法也适用于光子探针。我们推广了传统的van Hove理论[2],其中响应被写为两点关联函数的适当组合。调整探针的纠缠长度,使我们能够通过分析微分截面中的干涉图案来询问感兴趣的空间尺度。值得注意的是,对于自旋二聚体目标,我们发现,如果目标状态未纠缠,则观察到的典型杨氏干涉图案在该状态变得最大纠缠时被量子擦除。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Probing the qudit depolarizing channel
对于任意有限维的量子去极化信道,我们比较了三种信道识别方案:非纠缠探针、与外部附属物最大纠缠的探针和最大纠缠探针对。该比较包括辅助物本身去极化和探针在测量前通过通道循环返回的情况。比较的基础上获得的(量子费舍尔)信息,我们发现广泛的纠缠与辅助占主导地位的其他两个计划,但只有当纠缠是便宜的,相对于每个通道使用的成本,只有当外部辅助是很好地屏蔽去极化。我们通过一种相对简单的分析方法得出这些结果。一个单独的,更复杂的分析部分纠缠探针显示量子去极化通道,任何数量的探测纠缠是有利的,最大的优势与最大的纠缠。
2010-08-09 quant-ph
How to Probe for Dynamical Structure in the Collapse of Entangled States Using Nuclear Magnetic Resonance
在分子的相邻原子中,两个磁不等效的质子的自旋状态通过间接自旋-自旋相互作用(j耦合)而纠缠。纠缠度以简并分裂产生的拍频振荡。这种跳动在NMR光谱中表现为横向磁化的包络,并且在自由感应衰减信号中应该是可见的。这个周期(大约1秒)足够长,使得线性动力学和由Stern-Gerlach不均匀性引起的波函数坍缩之间发生干涉,从而显著改变包络的形状。各种动力学坍缩理论可以通过它们对这种变化的明显不同的预测来区分。由于Stern-Gerlach不均匀性引起的失谐的不利影响可以通过具有足够薄的样品或强的射频场而减小到可接受的水平。
1997-06-07 quant-ph
Optimal deterministic remote state preparation via a non-maximally entangled channel without additional quantum resources
本文提出一种利用非最大纠缠信道且不消耗额外量子资源的远程态制备协议,将d维量子态制备成功概率提升至1,并设计实验方案,为应对量子通信中的退相干和噪声提供了有效方法。
2022-06-29 quant-ph
Radiative process of tripartite entangled probes in inertial motion
研究三粒子纠缠探测器在惯性运动中的辐射过程,探讨其受初始配置、速度方向及热环境的影响,并提出减少量子退相干的装置设计。
2025-12-09 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement Creation Using Quantum Interrogation
我们提出了一些高效率的量子询问(“无相互作用测量”)的应用,用于创建单独的原子和单独的光子的纠缠态。在对象输入和对象输出的叠加中对量子对象的量子询问使对象和探针处于纠缠态。然后,探针可以在随后的量子询问中与其他物体进一步纠缠。通过投影出探针处于特定最终状态的情况,量子物体本身可以处于各种纠缠态。通过这种方式,我们展示了如何在原子之间和光子之间产生两个,三个和更高的量子比特纠缠。有限效率的量子讯问的效果描绘的各种计划。
2001-12-18 quant-ph
Quantum metrology in the presence of spatially correlated noise: Restoring Heisenberg scaling
环境噪声会影响纠缠态的可分辨性。虽然纠缠的使用允许海森堡有限的分辨率,最大的量子力学允许的,偏离严格的幺正动力学迅速恢复由中心极限定理规定的标准标度。当噪声演化是局部的和严格马尔可夫的时,乘积和最大纠缠态是渐近等价的。然而,噪声中的时间相关性已被证明可以提升这种等价性,而完全(空间)相关的噪声允许识别无退相干子空间。在这里,我们分析了有限相关长度的噪声存在下的精度限制,并表明存在鲁棒的纠缠态制备,显示持续海森堡标度,尽管环境退相干,即使是小的相关长度。我们的研究结果强调了噪声关联在量子优势研究中的相关性,并且可能在量子应用之外具有相关性。
2014-07-29 quant-ph
Entangled Fock states for Robust Quantum Optical Metrology, Imaging, and Sensing
我们提出了一类路径纠缠光子Fock态,用于在存在损耗的情况下进行稳健的量子光学计量、成像和传感。我们模型的传播损耗与分束器,并推导出一个减少密度矩阵形式主义,我们研究光子损失如何影响相干性。结果表明,特定的纠缠数态,其中包含一个特殊的叠加的两个手臂的马赫-曾德尔干涉仪的光子,是弹性的环境退相干。我们证明了一个数量级更大的可见性与损失,比可能与N 00 N状态。我们还表明,检测方案的有效性与超分辨率可见性有关。
2008-08-15 quant-ph
Counter-factual carving exponentially improves entangled-state fidelity
提出反事实雕刻方法,利用探针无跳变演化与后选择,通过腔模协同性实现纠缠态保真度误差指数级降低,适用于量子计量与计算。
2024-02-06 physics.atom-ph quant-ph
Quantum process tomography of entangled photons as a probe of intermediates of singlet fission in a tetracene derivative
自旋纠缠已被提出并广泛应用于相关三重态对的情况,这些三重态对是选定有机半导体中单重态裂变过程的中间态。在这里,我们采用量子过程层析术的偏振纠缠光子对共振与这些国家的激发态吸收调查的内在量子关联的性质,并探索一个明确的证明激子纠缠的存在。
2019-09-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Quantum master equations for entangled qubit environments
我们研究的马尔可夫动力学的集合n量子系统耦合到一个不可逆的环境通道组成的一个流的n纠缠量子比特。在重复量子相互作用的框架内,我们推导出描述复合量子系统动力学的主方程。我们研究了两个量子比特环境中联合系统的演化,发现(1)环境中存在反对角相干态(在局域基中)是两个远程系统纠缠的必要条件,(2)最大纠缠的两个量子比特浴是一个例外点,没有唯一的稳态。对于一般情况下的n-量子比特环境,我们表明,在最大纠缠浴相干(当表示在局域能量基),不影响系统的演化在弱耦合制度
2018-07-05 quant-ph
Usefulness of Quantum Entanglement for Enhancing Precision in Frequency Estimation
本文研究固定资源下频率估计中量子纠缠的精度优势,提出逐步增加传感时间的时间自适应策略,证明其可改善误差标度并使独立探针与最大纠缠探针性能等效。
2024-12-04 quant-ph
Achieving Heisenberg scaling with maximally entangled states: an analytic upper bound for the attainable root mean square error
在本文中,我们探讨了在没有任何先验的情况下,仅利用最大纠缠态对相位进行海森堡有限量子精密测量的可能性。从Higgins等人在New J.Phys.11,073023(2009)中介绍的估计器开始,本文的主要结果是产生相关均方误差的分析上界,其作为过程中使用的量子探针的数量的平方的函数单调递减。所分析的协议是非自适应的,并且原则上(对于可区分的探针)仅需要可分离的测量。我们还探讨了计量存在的限制纠缠的大小和存在的损失。
2020-09-25 quant-ph
Long distance quantum illumination and ranging using polarization entangled photon pairs in a lossy environment
Indian Institute of Science(印度科学研究所)
本研究利用偏振纠缠光子对在损耗环境中实现远距离量子照明与测距,展示了纠缠光子的鲁棒性和长距离传播的可行性。
2026-02-09 quant-ph
Generation of entangled states and error protection from adiabatic avoided level crossings
我们考虑了一维双阱中$N$自相互作用粒子的环境影响动力学。两个主题处理。首先,我们考虑二能级系统纠缠态的产生。我们表明,通过动态地改变阱偏置,我们可以动态地产生最大纠缠态,从最初的未纠缠的产品状态。然后通过求解主方程来计算由于常见类型的环境影响而导致的纠缠退化。然而,我们也表明,纠缠生产是不受影响的,如果系统环境耦合的类型,诱导“运动窄”。作为我们的第二个但相关的主题,我们构建了一个不同的主方程,它无缝地将量子信息的错误保护/检测动力学与首先产生错误的环境耦合结合起来。在这两个主题中使用绝热避免交叉计划。
2002-02-04 hep-ph quant-ph
Entanglement and objectivity in pure dephasing models
我们研究了客观性的出现与量子位环境纠缠产生之间的关系。我们发现,虽然与未观察到的环境的纠缠是无关紧要的(因为足够强的退相干可以发生无论),与观察到的环境的纠缠是至关重要的。事实上,如果它们的联合演化不导致纠缠,那么客观的量子比特观测环境态的出现是严格不可能的。此外,如果单个观察者可以访问单个环境(没有宏分数),则所观察到的环境状态的所需正交性仅作为系统环境状态变得强烈纠缠(如果环境状态最初是纯的,则对于给定的量子比特的初始占用最大纠缠)的结果。
2019-04-17 quant-ph
Estimating the Unruh effect via entangled many-body probes
研究了基于纠缠多体Unruh-DeWitt探测器的量子精密测量方案中的参数估计问题。研究发现,通过初始状态的准备和参数的选择,可以提高Unruh效应的估计精度。结果表明,在估计的Unruh温度的多体探针计量的精度总是优于两个探针策略的精度。鲍勃探测器的适当加速度以及加速度探测器与外场的相互作用对Unruh效应的估计精度有重要影响。此外,我们还发现在初始态中激发原子数较多的情况下制备的探测态比激发原子数较少的情况下制备的探测态具有更好的性能。然而,与Unruh温度的估计不同,加速探测器的有效耦合参数的估计需要更多的总原子,但较少的激发原子的估计。
2020-01-22 gr-qc quant-ph
Entangled biphoton enhanced double quantum coherence signal as a probe for cavity polariton correlations in presence of phonon induced dephasing
我们从理论上提出了一种双光子纠缠增强多维光谱技术作为超快机制中耗散极化激元动力学的探针。它适用于腔局限的单体光合复合物,代表一个典型的多站点激子量子聚集体。所提出的技术被证明是特别敏感的两个和一个激发子空间之间的流形间极化激元相干性。它被证明是能够监测腔介导的激子相关性的动力学作用,并在声子诱导耗散的存在下的退相。纠缠双光子源的非经典性增强了信号的超快和宽带相关特性,表明了负责长距离腔辅助激子迁移的底层状态相关性。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Open-System Probe Selection and Optimal Measurements for Dispersive Coupling Metrology
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院)
本研究探讨开放系统中色散耦合计量,发现探针选择、环境记忆及测量方式共同影响灵敏度,并找到接近量子极限的固定可观测量。
2026-10-07 quant-ph
Nontraditional Deterministic Remote State Preparation Using a Non-Maximally Entangled Channel without Additional Quantum Resources
本文提出一种基于非最大纠缠信道的非传统确定性远程态制备协议,借助辅助粒子和简单测量将d维量子态制备成功概率提升至1,无需额外量子资源,并设计了偏振编码光子传输实验方案以应对退相干与噪声。
2023-05-12 quant-ph
Decoherence-Free Emergence of Macroscopic Local Realism for entangled photons in a cavity
研究了环境噪声对腔中参量发射产生的偏振纠缠光的影响。通过采用最近发展的可分性判据,我们证明了:i)自激励可以抑制噪声对纠缠的不利影响; ii)当自激励有效时,包含噪声的参量辐射的经典模型对可分性判据中的期望值提供了与量子理论相同的结果.此外,我们表明,在宏观极限,这是不可能观察到违反当地的现实主义与测量的$n$粒子的相关性,无论n,但有限的。这些结果提供了一个有趣的例子,出现了宏观局域现实主义的存在下,强纠缠,甚至在没有退相干。
2005-02-11 quant-ph
Phase Analysis on the Error Scaling of Entangled Qubits in a 53-Qubit System
我们仔细研究了IBM Rochester上具有不同连通性的纠缠量子比特在“噪声”环境下的行为。的相位轨迹分析的基础上,我们的测量的类GHZ状态进行。我们的研究结果指出了一个重要的事实,即纠缠量子比特通过缩放特性被“保护”免受环境噪声的影响,该缩放特性仅影响其幅度的权重。大多数测量的再现性已被证实在一个合理的短门操作时间。但是仍然有一些量子比特的组合以量子态之间跃迁的形式显示出显著的纠缠演化。详细分析了纠缠演化的相位轨迹,以及类GHZ态的突然死亡和新激发态的复活对纠缠演化的影响。所有观测到的纠缠量子比特的轨迹都是在“噪声”中间尺度量子计算机(NISQ)中新的激发态的影响下产生的。
2020-10-21 quant-ph
Orbital elementary excitations as probes of entanglement and quantum phase transitions of collective spins in an entangled Bose-Einstein condensate
两种赝自旋1/2玻色气体的混合物表现出有趣的自旋和轨道自由度之间的相互作用。两个物种的集体自旋的各种数量的期望值在控制四个轨道波函数的Gross-Pitaevskii方程中起着至关重要的作用,其中玻色-爱因斯坦凝聚发生。因此,这些轨道波函数的元激发反映了集体自旋的性质。当两个集体自旋之间的耦合是各向同性的,带隙的轨道激发的能隙的峰值,而有一个量子相变在基态的有效哈密顿量的两个集体自旋,这已经被发现是最大的纠缠。
2011-03-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Noise-dependent optimal strategies for quantum metrology
我们表明,对于一些嘈杂的信道,最佳的纠缠辅助策略取决于噪声水平。我们注意到,平行纠缠策略和辅助策略之间存在非平凡的交叉--在前者中,探针都纠缠在一起,在后者中,探针与无噪音的辅助策略纠缠在一起,但不是在它们之间。这种转变可以通过以下事实来解释:可分离状态对噪声更具鲁棒性,因此在高噪声限制下是最佳的,但它们又被辅助状态所超越。
2018-02-15 quant-ph
Characterization of entangling properties of quantum measurement via two-mode quantum detector tomography using coherent state probes
纠缠测量是量子技术中的重要工具。我们提出了一种新的纠缠测量多模检测,估计的纠缠量,可以在测量中创建。为了说明所提出的措施,我们进行量子断层扫描的双模探测器,这是由两个超导纳米线单光子探测器。我们的方法利用相干态作为探测态,它可以很容易地制备与准确。我们的工作表明,一个可分离的状态,如一个相干态是足以描述一个潜在的纠缠探测器。我们调查的纠缠能力的检测器在各种设置。我们提出的测量验证了探测器在一定条件下进行纠缠测量,揭示了探测器纠缠特性的本质。由于探测器的精确表征对于量子信息技术中的应用是必不可少的,因此探测器特性的实验重建以及所提出的测量将是未来量子信息处理的关键特征。
2019-12-09 quant-ph
Environmental effects in quantum annealing
对于量子退火,与基于电路的量子计算相反,计算问题的解被编码在量子系统的基态中。因此,它对环境影响的敏感性是一个不同但同样重要的开放问题,对于可扩展的实现至关重要。在这项工作中,我们使用重整化群技术来研究欧姆浴的效果,在一个制度典型的实际绝热量子计算。我们发现系统与浴之间的有效哈密顿量以及约化量子比特密度矩阵编码纠缠发生了质的变化。约化密度矩阵的有效退相限制了从许多量子比特纠缠基态中提取的信息。我们发现退火过程不再局限于量子位,并讨论了在组合系统-浴态中退火的可能缺点或优点。
2018-09-24 quant-ph
Performing quantum entangled biphoton spectroscopy using classical light pulses
本文证明一类使用纠缠双光子探针的量子光光谱学实验可由经典类相干态光等价替代,并通过数值模拟验证,为设计真正具有量子优势的QLS实验提供指导。
2023-06-26 physics.chem-ph quant-ph
Entangled-photon interferometry for plasmas
纠缠光子的非局域强度干涉的亚皮秒符合定时允许等离子体的量子干涉测量。使用一个温暖的等离子体色散关系,我们关联相位测量灵敏度与不同的等离子体性质或物理机制超过6个数量级。由于$N^α$($α\leq -1/2$)与光子数$N$成比例,使用纠缠光的量子干涉术可以探测先前无法获得的等离子体中的小信号。作为一个例子,它是预测等离子体将引起位移高斯下降,一个众所周知的量子光学现象,尚未证明等离子体。
2021-04-13 quant-ph
Enhanced quantum metrology with robust multipass interferometry
University of Sussex(萨塞克斯大学);Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);LIP6(LIP6实验室)
本文提出将小型抗损耗纠缠态与多通干涉测量结合的混合策略,解决大尺寸纠缠态的实验挑战,可实现测量精度显著提升,且现有技术可验证其性能增益。
2026-09-02 quant-ph
Entanglement Swapping of Two Arbitrarily Degraded Entangled States
我们考虑纠缠交换,量子网络操作和纠缠分发的关键组成部分。纯纠缠态是交换协议所需的输入,通常通过环境相互作用混合,导致其纠缠度降低。因此,理解部分混合态的纠缠交换是非常重要的。本文给出了任意两量子比特态纠缠交换的一般解析解。我们的结果为分析量子网络中的纠缠交换提供了一个全面的方法。首先,我们证明了当一个部分混合态与一个Bell态交换时,这个部分混合态的并发是守恒的。然后,我们找到了各种输入态的纠缠交换所产生的状态的并发的上界和下界。最后,我们确定了交换后的初始状态的秩和最终状态的秩之间的一般关系。
2016-07-25 quant-ph
Protection of noisy multipartite entangled states of superconducting qubits via universally robust dynamical decoupling schemes
本研究在IBM量子云平台上验证了URDD序列能有效保护超导量子比特的噪声多体纠缠态,并通过相位随机化技术显著提升其性能。
2021-12-20 quant-ph
Quantum metrology to probe atomic parity violation
在无退相干子空间中制备的纠缠态结合Ramsey测量可以探测Ba+或Ra+等重碱金属离子的宇称破坏。在这里,我们提出了一个实验与Ba+离子作为一个例子来测量在这个系统中的小宇称破坏效应。
2010-10-13 quant-ph
Limits of network nonlocality probed by time-like separated observers
在纠缠交换的情况下,如果两个源共享纠缠态之间的三方是独立的,本地相关导致一种不同的不等式比标准的贝尔不等式,被称为网络本地模型。一项高要求的任务是找到一种方法,让许多参与者参与到量子网络中,因为测量通常会干扰系统。为此,我们在这里考虑一种新的方式共享网络非局域性时,两个观察员最初共享接近最大纠缠态。我们报告说,通过采用unsharp测量的观察者之一,六对可以顺序地证明违反bilocal相关性,而最多的两对观察者可以表现出双非局部性时,两个观察者进行unsharp测量。我们还发现在每一轮的unsharp测量所涉及的临界噪声,以说明双非定域性的一个固定的共享纠缠态作为一个资源。我们还建立了一个连接的共享状态的纠缠内容,量化通过冯诺伊曼熵的本地密度矩阵的纯态和纠缠的形成Werner状态,和最大的回合数显示违反双局域相关。通过减少第三方联合测量中元素的纠缠含量,我们观察到,当每边的设置取为三个并固定时,即使对于最大纠缠态,最大数目也减少到两个连续的双非定域共享。
2022-03-10 quant-ph
Disentanglement of Source and Target and the Laser Quantum State
提出了激光源与其目标量子比特的解纠缠作为确定激光量子态为相干态的判据。结果表明,当忽略环境记录监测激光泵浦量子时,源靶密度算符在相干态下具有唯一的因式分解。然而,以完整的环境记录为条件的源-目标状态是纠缠的,作为已知总量子数的状态(源加目标)。
2007-12-19 quant-ph
Quantum metrology in coarsened measurement reference
研究了粗化测量参考在量子精密测量中的作用。粗化测量基准来自粗化基准时间和基准。当测量基于一个公共参考基时,可以通过对称性消除这个缺点。由于参考基的粗化,对于大量的探测粒子,纠缠态的性能不能优于乘积态。给定粗化参考基的有限不确定性,在估计阶段获得了最佳探测粒子数量。最后,我们证明了在非马尔可夫退相情况下的最大纠缠态总是比在马尔可夫退相情况下的最大纠缠态具有更好的精度。与纠缠态相比,乘积态更能抵抗粗化参考时间的干扰。
2017-01-18 quant-ph
Multipartite entangled states in coupled quantum dots and cavity-QED
我们研究了微腔中N个量子点系统中多体纠缠态的产生,并通过三种不同的纠缠描述来检验真正多体纠缠的出现.在动力学演化的某些时刻,通过分别将腔场初始制备为相干态的叠加态或具有一个光子的Fock态,可以产生多体纠缠相干激子态或多量子比特$W$态。最后,我们研究了环境对多体纠缠产生的影响,发现纠缠的衰减速率与激子的数目成正比。
2002-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Demonstration of the spatial separation of the entangled quantum side-bands of an optical field
量子光学实验对“明亮”光束通常探测边带模式之间的相关性。然而,由该双模式图像表示的额外自由度通常被忽略。我们演示了一种可用于分离光场量子边带的装置的实验操作。我们利用这个装置,明确地证明了压缩光束边带间的量子纠缠。
2005-01-20 quant-ph