Effective Mass Quantum Systems with Displacement Operator: Inverse Square plus Coulomb-like Potential
用位移算符写成的类薛定谔方程可以解析地求解平方反比加上类库仑势。从新的哈密顿量出发，讨论了空间相关质量对“通常的”平方反比加库仑相互作用的束缚态和归一化波函数的影响。
2015-05-28 quant-ph
A squeezing invariant measurement to test displacement of quantum Gaussian states
考虑了混合参数已知的m模压缩量子高斯态的n个独立拷贝的位移参数的假设检验问题。当n>1时，我们构造了一个量子测量作为检验，该测量是由任意m模压缩算符的n重张量积所不变的。对于纯状态的情况下，我们计算了该测试的第二类错误概率。我们比较这个测试与霍特林的T平方检验，这是基于外差测量。
2019-01-05 quant-ph
Conditional displacement interaction in ultrastrong-coupling regime
研究了通过调节外磁场的参数，在超强耦合电路量子电动力学中实现横向条件位移相互作用。导出了电荷量子比特与LC谐振器耦合系统中的特殊相互作用。我们在数值上统一了基于横向条件位移相互作用的量子门的实现和叠加相干态的产生。在超强耦合机制下，条件位移相互作用使量子过程的时间尺度达到纳秒级。
2017-08-15 quant-ph
Quantum Decision Theory for Displacement Detection with Finite-Energy GKP States
Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT), University of Luxembourg（卢森堡大学安全、可靠性与信任跨学科中心）
该研究构建了基于有限能量GKP探针的量子决策理论框架，推导了相关检测性能指标，对比高斯方案后发现其在有限压缩和有损区域检测性能更优。
2026-08-11 quant-ph
Continuous Force and Displacement Measurement Below the Standard Quantum Limit
量子力学规定物理测量的精度必须受到某些约束。在干涉位移测量的情况下，这些限制强加了一个“标准量子限制”（SQL），它最佳地平衡了测量的精度与其不必要的反作用。为了超越这个极限，必须设计出更复杂的测量技术，要么“避免”测量的反作用，要么巧妙地消除检测器上不需要的噪声。自SQL建立以来的半个世纪里，从LIGO到超冷原子和纳米机械设备的系统已经将位移测量推向了这一极限，各种子SQL技术已经在原理验证实验中进行了测试。然而，到目前为止，没有实验系统已经成功地证明了一个干涉位移测量的灵敏度（包括所有相关的噪声源：热，反作用，和不精确度）低于SQL。在这里，我们利用强量子相关性在超相干光机械系统，以证明非共振力和位移灵敏度达到1.5dB以下的SQL。这在机械量子传感中实现了一个突出的目标，并且进一步增强了将这种器件用于最先进的力传感应用的前景。
2018-09-27 quant-ph
Influence of qubit displacements on quantum logic operations in a silicon-based quantum computer with constant interaction
对硅中磷施主量子计算机中自旋链系综中量子比特偏离预定位置所引起的误差进行了解析估计和数值计算。我们表明，它是可能的，甚至与位移量子比特的核自旋之间使用受控非门的电子和核自旋的同一磷原子的初始化。然而，由于交换相互作用常数对量子比特之间的距离的指数依赖性，位移电子自旋之间的受控非门的实现具有很大的误差。如果量子计算是在许多自旋链的系综上实现的，那么如果具有位移量子位的链的数量很小，则误差可以很小。
2006-09-14 quant-ph
Displacement and Squeeze Operators of a Three-Dimensional Harmonic Oscillator and Their Associated Quantum States
我们将一维谐振子的压缩和位移算符推广到三维情形，并基于这些算符构造了相应的相干态和压缩态。我们还计算了三维谐振子的维格纳函数，并通过对维格纳函数随时间演化的分析，给出了量子刘维尔方程。进一步讨论了量子态的Mandel Q和正交压缩参数。
2010-09-19 quant-ph
To Cool, or Not to Cool? Displacement Sensing with Hot Quantum States
Palacký University（帕拉茨基大学）
研究是否必须将振子冷却到近基态才能实现量子增强位移传感，发现通过压缩、数升和薛定谔猫态生成的热量子态，利用宇称选择和相干叠加机制，可在无基态初始化下实现灵敏位移探测。
2026-06-12 quant-ph
Quantum particle displacement by a moving localized potential trap
我们描述了一个有吸引力的$δ$ -阱的势位移下的束缚态的动力学。给出了电位突变时的精确解析结果。由于这是一个量子系统，只有一小部分最初被限制的波函数仍然被限制在运动的势中。然而，它表明，除了概率保持局限于移动的障碍物和概率保持在初始位置，也有一定的概率为粒子以两倍的速度移动。一个准经典的解释，这种效果的建议。的时间和光谱动态的每一个场景进行了研究。
2008-12-09 quant-ph
Angular displacements estimation enhanced by squeezing and parametric amplification
本文从理论上研究了一种改进的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的角位移估计方法，该干涉仪是在标准MZI的两臂上分别引入两个光参量放大器（PA）。PA的使用既可以压缩散粒噪声，又可以放大干涉仪内部的光子数。在双臂引入未知角位移的情况下，利用量子费舍尔信息矩阵方法推导了多参数量子Cramér-Rao界（QCRB），并将双臂间角位移差的界与强度探测对角位移的灵敏度进行了比较.另一方面，在未知角位移仅在一个臂上的情况下，利用零差检测方法，给出了角位移的灵敏度。它可以超过标准量子极限（SQL），并接近单参数QCRB。最后讨论了光子损失对灵敏度的影响。
2020-08-28 quant-ph
Optimum Small Optical Beam Displacement Measurement
我们推导出TEM 00模光束位移的量子噪声极限。使用多模态分析，我们表明，传统的分裂检测方案测量光束位移是非最佳的80%的效率。我们提出了一种新的位移测量方案，是最佳的小梁位移。该方案利用具有TEM 10模式本地振荡器的零差检测设置。我们表明，虽然量子噪声限制位移测量可以超过使用压缩光在适当的空间模式的两个计划，TEM 10零差计划优于分裂检测的所有值的压缩。
2004-07-27 quant-ph
Improving broadband displacement detection with quantum correlations
干涉仪能够在从引力波搜索到力显微镜的广泛应用中实现超灵敏测量。量子力学在干涉仪极限中的作用有着丰富的历史，人们提出了大量超越常规极限的技术。在典型的测量配置中，探针的散粒噪声（不精确性）和其量子反作用之间的权衡导致了所谓的标准量子极限（SQL）。在这项工作中，我们研究了如何通过修改干涉仪的读出访问量子相关可以访问物理超越SQL和提高位移灵敏度。具体来说，我们使用光学腔来探测氮化硅膜脱离机械共振的运动，就像在宽带位移或力测量中所做的那样，并且观察到比SQL更好的灵敏度来确定我们的量子效率。我们的测量说明了被称为\textit{variational readout}的技术背后的核心思想，其中光学读出正交作为频率的函数被改变，以改善宽带位移检测。更一般地说，我们的结果是一个突出的例子，说明相关性如何在存在反作用的情况下帮助感知。
2017-03-07 quant-ph
Enhanced Two-Parameter Phase-Space-Displacement Estimation Close to Dissipative Phase Transition
提出了一种基于驱动耗散量子系统的量子传感器，用于联合估计表征相空间位移的两个共轭变量。该量子探针由二能级原子和玻色子模组成的晶格系统，它们通过偶极耦合相互作用。相干动力学和玻色子激发损失耗散过程之间的相互作用导致一个稳定的状态，表现出非分析行为。我表明，接近耗散相变的共轭参数之一的灵敏度，无论是位移的相位的幅度可以显着增强。此外，我证明了这两个参数的测量不确定度之和可以克服标准量子极限。
2020-08-02 quant-ph
Displacement deformed quantum fields
引入位移算子d_f，用验证[a_f，a_g]=0，[a_f，a_g ^ \dagger ]=（g，f）的场产生和湮灭算子验证对易关系[d_f，a_f^ \dagger ]=[d_f，a_f]=（f）d_f。f和g是测试函数，f是测试函数空间上的Poincare不变实值函数，并且（g，f）是Poincare不变Hermitian内积。由所有这些算子生成的 *-代数，以及在其上定义的状态，非平凡地扩展了由创造和湮灭算子及其Fock空间表示构成的 *-代数。如果线性的通常要求被削弱，如quant-ph/0512190中所建议的，我们得到自由量子场的变形。
2006-10-10 quant-ph
Quantum-enhanced micro-mechanical displacement sensitivity
我们报告了一个迄今为止尚未探索的压缩光的应用：在微腔光学力学的机械传感灵敏度的量子增强。使用环形石英微腔，我们实验证明了测量的灵敏度$-0.72(\pm 0.01)$ \，dB低于散粒噪声水平的转换相位调制信号。这是实现共振探测在高度欠耦合制度，通过准备在一个弱相干态与相位压缩真空状态在边带频率的探针。
2013-02-04 quant-ph
Coherent electron displacement for quantum information processing using attosecond single cycle pulses
相干电子位移是用于处理量子信息的常规策略，因为它使得能够互连原子网络中的不同位点。处理的效率取决于对机制的精确控制，但这一点尚待建立。在这里，我们从理论上证明了一种新的路线，通过利用阿秒单周期脉冲驱动电子位移的时间尺度上比电子波包的动态失真更快。这些脉冲的特征依赖于一个巨大的动量转移到一个电子，导致它的位移遵循单向path.The方案是通过揭示编码量子叠加态的位移波包的时空性质来说明。我们绘制出相关的相位信息，并在距离原点很远的地方检索它。此外，我们表明，这样的脉冲序列施加到一个链的离子，使阿秒控制的相干运动的电子波包之间的相邻站点来回的方向性。一个扩展到两个电子的自旋状态证明了这些脉冲的使用的多功能性。我们的发现为使用阿秒单周期脉冲进行量子态的高级控制建立了一条有前途的路线，这为量子信息的超快处理以及成像铺平了道路。
2020-12-01 quant-ph
Simultaneous multiple angular displacement estimation precision enhanced by the intramode correlation
角位移估计是量子参数估计的一个重要分支。然而，目前的研究大多集中在单角位移估计上，而理想情况和噪声情况下的多角位移估计仍然是一个难题。本文研究了基于轨道角动量（OAM）的同时多个角位移估计，并以（d + 1）模NOON类态作为探测态.通过揭示探测态模内关联的作用，这使我们能够对相应的量子Cramer-Rao束缚（QCRB）行为给出合理的解释。我们的分析表明，多重角位移估计的QCRB总是与模内关联正相关，特别是对于多模纠缠压缩真空态，与另一种探测态相比表现出最好的性能。更重要的是，可以通过增加OAM量子数来增强多个角位移估计系统的鲁棒性。
2022-10-30 quant-ph
No real advantage of photon subtraction and displacement in continuous variable measurement device independent quantum key distribution
本文批判性分析了单光子减除和位移操作对连续变量测量设备无关量子密钥分发性能的提升作用，发现两者均无实质益处，并呼吁重新审视非高斯操作在量子信息协议中的效用。
2024-06-06 quant-ph
Quantum computational displacement sensing
Cornell University（康奈尔大学）；NTT Research, Inc.（日本电报电话研究院）；HRL Laboratories（HRL实验室）；Yale University（耶鲁大学）
本文提出利用量子计算进行位移传感，通过超导电路中的量子比特与振荡器耦合，实现二分类任务的位移预测，实验表明量子计算可提升分类精度。
2026-08-19 quant-ph
Block-encoding based quantum algorithm for linear systems with displacement structures
具有循环型、Toeplitz型和Hankel型位移结构的矩阵以及具有推广这些类型的结构的矩阵在科学和工程计算中无处不在。在本文中，我们提出了有效的和内存减少的量子算法，解决线性系统的结构，通过设计一种新的方法来实现这些结构化矩阵的块编码。更具体地说，通过将$n\times n$稠密矩阵分解为位移矩阵的线性组合，我们首先推导出具有位移结构的矩阵的参数化表示，使得它们可以被类似地处理。有了这样的表示，我们然后在两个不同的数据访问模型中构造这些结构化矩阵的$ε$近似块编码，即，黑盒模型和QRAM数据结构模型。结果表明，基于所提出的块编码的量子线性系统求解器在黑箱模型中提供了相对于经典算法的二次加速比，在QRAM数据结构模型中提供了指数级加速比。特别是，这些线性系统求解器对已知的结果进行了显著的改进，并且还激发了以前没有专门的量子算法的新实例。作为应用，将其中一个量子线性系统求解器应用于时间序列的线性预测，证明了量子加速对于实际问题是可以实现的。
2021-10-05 quant-ph
Recovering correlations in optomechanical heterodyne spectra for high-precision quantum displacement sensing
零差和外差检测代表了使用光学腔的量子位移感测的“双支柱”，已经允许重大突破，包括检测引力波和量子基态冷却机械振荡器的运动。两者在量子光学力学中作为诊断都可能存在缺点，要么通过对称化（零差），要么通过相关性的损失（外差）。我们表明，对于适度的外差拍频（$Ω\sim ω_M/10 \gg Γ$），明智的建设的测量电流的自相关可以恢复（i）频谱具有较强的边带，但没有不精确的噪声基底（ii）频谱是一个混合的，结合零差和外差边带功能。我们用随机数值模拟了实验实现，并发现与分析量子噪声谱非常一致。我们将这种丢失的外差相关性的回顾性恢复称为“r-外差”：由于该方法仅涉及正常外差时间信号的后处理，因此除了对$Ω$的幅度的限制之外，没有额外的实验限制。
2017-04-19 quant-ph
Quantum-improved phase estimation with a displacement-assisted SU(1,1) interferometer
本文通过在SU（1，1）干涉仪中进行两次局域位移操作（LDO），即位移辅助SU（1，1）[DSU（1，1）]，研究了零差探测的相位灵敏度和有无光子损失的量子费舍尔信息（QFI）。在这个DSU（1，1）干涉仪中，我们将注意力集中在引入LDO对相位灵敏度和QFI的影响程度上，即使在现实情况下。分析表明，DSU（1，1）干涉仪的相位估计性能始终优于无LDO的SU（1，1）干涉仪，尤其是在理想情况下，随着LDO强度的增加，DSU（1，1）干涉仪的相位精度逐渐接近海森堡极限。更重要的是，与后者不同，前者的鲁棒性可以通过调节和控制LDO来显著增强。我们的研究结果将打开一个有用的观点，量子改进的相位估计的光学干涉仪。
2022-10-06 quant-ph
Further quantum-gate methods using selective displacement of trapped ions
我们考虑利用离子的状态选择性位移来设计囚禁离子的量子门。我们推广以前的工作，以治疗任意分离的陷阱。这需要估计库仑相互作用引起的非谐性的影响。我们表明，它的影响总是足够小，允许高保真度。特别地，该方法可以应用于同一阱中的两个离子。我们还表明，非相邻离子之间的门，因此Toffoli（三量子位控制非）门，可以实现。我们讨论了如何将该门应用于编码在无消相干子空间中的逻辑量子比特。|01>，|10>}，其中每对离子存储单个量子位。我们还建议替代自旋回波方法，以抑制不必要的条款的演变。
2004-02-06 quant-ph
Deterministic super-resolved estimation towards angular displacements based upon a Sagnac interferometer and parity measurement
超分辨角位移估计对于量子信息处理和光学光刻具有重要意义。在这里，我们报告和实验证明了一个协议的角位移估计的基础上包含轨道角动量的相干态。在无损情况下，通过使用奇偶测量，该协议理论上可以实现4倍的超分辨率，量子数为$\ell$，并且具有饱和量子Cramér-Rao界限的散粒噪声限制的灵敏度。考虑了几个实际因素及其影响，包括非理想态制备、光子损失和探测器缺陷。最后，在给定平均光子数$\bar N=2.297$和$\ell=1$的情况下，我们得到了角位移超分辨效应，其系数为7.88，灵敏度接近散粒噪声极限。
2018-09-13 quant-ph
Theoretical analysis of mechanical displacement measurement using a multiple cavity mode transducer
我们提出了一种光机械位移传感器，它依赖于三个腔模式参数耦合到一个机械振荡器，其频率间隔匹配的机械谐振频率。额外的谐振允许在大幅降低的输入功率下达到标准量子极限（与仅一个谐振的情况相比），因为灵敏度和量子反作用都得到增强。此外，它表明，在多腔模式的情况下，模式之间的耦合是通过水库相互作用，例如，从而实现量子反作用噪声消除。实验实现的计划进行了讨论，在光学和微波域。
2009-09-08 quant-ph
16-QAM Quantum Receiver with Hybrid Structure Outperforming the Standard Quantum Limit
提出了一种用于16-QAM信号鉴别的量子接收机，该接收机采用零差接收机和位移接收机的混合结构，性能优于SQL，并且通过优化位移可以提高性能。
2014-12-15 quant-ph
Quantum displacement sensing and cooling in 3D levitated cavity optomechanics
超高灵敏度检测腔光学力学中的量子尺度位移，优化了测量反作用和输入量子噪声的不精确性的组合误差。这设置了众所周知的标准量子限制（SQL）。普通量子腔光学力学允许沿着腔轴的单个自由度的冷却和检测。然而，最近的一项突破允许悬浮纳米颗粒的量子基态冷却[Delic等人，arxiv：1911.04406]，其特征是独特的3D，沿着$x$、$y$和$z$轴耦合。我们调查目前的实验，并表明，基本的行为是远离独立的1D组件和接地状态的冷却和传感分析必须考虑-到目前为止被忽视的- 3D杂交效应。我们研究了额外的3D光谱贡献，并发现直接和间接的杂交途径可以破坏性地干扰在某些参数下抑制3D效应，以接近并可能超过SQL。我们确定了一个交感神经冷却机制，可以增强冷却较弱的耦合模式，所产生的光学机械诱导的相关性。
2019-11-28 quant-ph
Revisiting the displacement operator for quantum systems with position-dependent mass
最近R。N. Costa Filho等人（PRA 84，050102（R）（2011））已经引入了位置相关的无穷小平移算子，其对应于位置相关的线性动量，并且因此对应于位置相关的有效质量量子粒子。虽然这一思想和形式的新颖性是毋庸置疑的，但我们相信量子力学的某些方面可以在其原有工作中得到补充。在这封信中，我们首先解决这些问题，然后将介绍一种替代方案。最后，我们应用了方阱中零势下量子粒子的形式，并将结果与上述文献中的结果进行了比较。
2012-03-14 quant-ph
Re-examination of the role of displacement and photon catalysis operation in continuous variable measurement device-independent quantum key distribution
本文重新检验了位移与光子催化在CV-MDI-QKD中的作用，发现催化操作仅带来边际收益，位移无益。
2024-06-25 quant-ph
Exploring the quantum capacity of a Gaussian random displacement channel using Gottesman-Kitaev-Preskill codes and maximum likelihood decoding
本文通过分析多模GKP码的纠错性能探索高斯随机位移信道$N_σ$的量子容量，利用MLD和张量网络解码器发现GKP码在更大的$σ$值下仍可实现非零传输率，缩小了理论边界与实际纠错码性能的差距。
2025-05-27 quant-ph
Thermoelastic effects at low temperatures and quantum limits in displacement measurements
在标准量子极限下读出位移所需的低温、高反射率和高光功率下，可以使光学机械装置中的反射镜的位移波动小于量子波动，所述位移波动是通过由热力学波动或光子吸收波动引起的温度波动引起的热膨胀引起的。这一结果与量子极限引力波探测器的设计有关，包括“干涉仪”和“杆”，以及直接研究量子机制中机械运动的实验。
2001-01-10 gr-qc quant-ph
Efficient quantum teleportation of unknown qubit based on DV-CV interaction mechanism
提出并发展了基于离散变量态和连续变量态相互作用机制的未知量子比特的量子隐形传态理论。该DV-CV相互作用机制基于通过混合体的相干分量在绝对值相等但符号相反的位移幅度上的离散变量状态的同时位移，以这种方式，关于位移幅度的所有信息随着辅助模式中的光子的后续配准而丢失
2018-12-14 quant-ph
Quantum Metrology with Indefinite Causal Order
我们解决的量子精密测量的研究增强不确定的因果顺序，展示了二次的优势，在连续变量系统中的两个平均位移的产品的估计。我们证明，没有设置的位移探测在一个固定的顺序可以有均方根误差消失速度比海森堡限制1/N，其中N是位移的平均值。与此形成鲜明对比的是，我们证明了一种探测两个交替阶叠加位移的装置，其均方根误差随着超海森堡标度1/N^2而消失。这一结果开辟了新的测量设置的研究，量子过程中探测在一个不确定的顺序，并建议加强测试的正则对易关系，与潜在的应用量子引力。
2020-05-06 quant-ph
A Concatenated Dual Displacement Code for Continuous-Variable Quantum Error Correction
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文提出一种拼接双位移码，通过结合高斯噪声抑制电路和外层类Steane码，有效抑制大范围位移误差，实现连续编码空间内的量子纠错。
2026-04-18 quant-ph
Implementation of quantum teleportation protocol by superposition of displacement operators with absolute equal but opposite in sign amplitudes
考虑了一种新的利用模等振幅相反的位移算符叠加实现未知量子比特的量子隐形传态方案。利用具有小振幅相干分量的纠缠混合态作为量子信道。量子信道的相干分量以相同的绝对值但相反的符号值移动传送的量子比特，使得关于量子比特被移动的量的任何信息都丢失了，尽管这些事件之一肯定已经发生。爱丽丝明确区分了她的测量结果，鲍勃在两种模式的叠加态中获得了单光子的两种状态。由于位移算符的叠加是非幺正的，因此协议的成功概率取决于量子比特的振幅参数。值得注意的是，通过对未知量子比特和经典信息比特进行初始幅度调制，可以使隐形传态的成功概率对于某些振幅值任意高，以便Bob识别状态。该方案采用线性光学方法实现，无需光子数分辨测量。
2017-08-29 quant-ph
Performance gain of displacement receiver with optimized prior probability
我们数值研究了基于位移的量子接收机对弱3-和4-相移键控（PSK）相干态信号的鉴别性能。我们表明，由于非平凡的接收机结构的不对称性，先验概率的优化增加了互信息，并实现子散粒噪声限制歧视。此外，我们估计的截止率为4-PSK信号，并确认先验概率优化缩短了码长为一个给定的解码错误标准。这种对非对称信道矩阵的考虑在可压缩量子接收机的研究中是必不可少的。
2013-08-09 quant-ph
Mean square displacement of a free quantum particle in a thermal state
在热平衡下，质量为$m$的自由粒子的位置$x$的均方位移$\langle\left(x(t)-x(0)\right)^2\rangle$被量子力学地评估。得到了一个解析表达式，它表明均方位移随时间呈二次增长，然后呈线性增长，其斜率为$\hbar/m$，与经典统计力学的结果有很大差异。结果进行了讨论，从氦散射或自旋回波实验的观测值，其可能的解释方面的经典和量子力学的表达基本上是自由的粒子的均方位移。
2020-08-14 physics.chem-ph quant-ph
Explicitly Quantum-parallel Computation by Displacements
Quantum Computing Inc (QCi)（量子计算公司）
本文提出利用不同光学模式的相对位移或光子数编码信息，通过位移协议生成高保真度的压缩态叠加态，优于传统猫态制备，并讨论了基于差分光子数编码的光学量子退火机实现关键问题。
2026-02-19 quant-ph
Absolute Measurement of Quantum-Limited Interferometric Displacements
介绍了一种方法，使一个绝对的，量子限制的测量亚波长干涉位移。该技术利用在零差配置中操作的干涉仪内的高频光路调制。完全表征合成路径位移所需的所有信息都包含在相位调制的各种谐波的相对强度内。该方法，这是直接的，易于实施，允许直接测量的理论Cramér-Rao检测限，而无需任何假设的性质的光源。
2016-02-11 physics.optics quant-ph
Displacement receiver for phase-shift-keyed coherent states
量子接收机是克服光通信中鉴别误差标准量子极限的重要工具。从平均误码率和互信息的角度，对三进制和四进制相移键控相干态的量子接收机进行了理论研究。我们的接收器包括开/关型光子探测器和位移操作w/o电前馈操作。我们表明，对于三进制信号，接收器显示出一个合理的增益，即使没有前馈的SQL。该方案在现有技术条件下是可以实现的。对于四值信号，前馈运算是克服非理想器件SQL的关键。我们还分析研究所提出的接收器的性能相对于前馈步骤的数量的渐近极限。
2012-08-09 quant-ph
Momentum-entangled two-photon interference for quantum-limited transverse-displacement estimation
本文提出利用偏振纠缠光子对的横向动量采样干涉估计横向位移，使精度随横向动量差提升并达到量子极限，且与位移大小无关。
2025-03-17 physics.optics quant-ph
Controlled Displacement of Stored Light at Room Temperature
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Ferdinand-Braun-Institut (FBH)（费迪南德·布劳恩研究所）
本研究在常温下实现了存储光脉冲的受控位移，通过干涉方案测量位移速度，拓展了量子记忆的应用范围，为高灵敏度速度测量提供了新方法。
2025-05-06 quant-ph
Ultrasensitive measurement of MEMS cantilever displacement sensitivity below the shot noise limit
微机电系统（MEMS）杠杆的位移用于测量从力显微镜到生化传感器再到热成像系统的各种设备中的各种现象。我们演示了第一次直接测量的MEMS悬臂位移的噪声地板在40%的散粒噪声限制（SNL）。通过将多空间模式量子光源与简单的差分测量相结合，我们表明，与以前的努力相比，亚SNL MEMS位移灵敏度是非常容易获得的，这些努力测量了具有非常独特的空间结构的宏观镜的位移，这些空间结构由多个光学参量放大器和锁定环制成。这些结果支持一类新的量子MEMS传感器，其最终信噪比由量子相关性决定，从而实现超痕量传感、成像和显微镜应用，其中信号先前被散粒噪声遮蔽。
2015-06-29 physics.optics quant-ph
Benchmarking bosonic modes for quantum information with randomized displacements
针对现有玻色模式质量表征工具的不足，本文提出基于相空间随机位移的玻色随机基准测试协议，可识别误差过程并定量提取参数，经囚禁离子实验验证后，还确定了系统中主导的高度相关退相噪声。
2024-05-24 quant-ph
Universal Transformation of Displacement Operators and its Application to Homodyne Tomography In Differing Relativistic Reference Frames
本文研究量子系统在相对论参考系变化下如何出现位移。本文介绍了一种通用的方法，其中一个参考系中的位移算子可以变换到另一个参考系中。研究发现，当在非惯性参考系之间运动时，系统的相位信息、模态结构和振幅都可能发生畸变。我们分析这些影响如何影响传统的零差检测技术。然后，我们开发了一个原则上零差检测方案，这是强大的这些影响，称为理想的零差检测方案。然后，我们数值比较传统的零差检测与这种方法的原则和说明制度时，传统的零差检测方案无法提取完整的量子信息。
2019-01-30 quant-ph
Quantum Work Extraction via Conditional Spatial Displacements
该研究提出一种利用连续变量指针的测量辅助反馈协议，从相干量子电池中提取功，并通过二能级系统验证其可恢复全部可提取功，实现量子麦克斯韦妖。
2026-09-29 quant-ph
Displacement operators: the classical face of their quantum phase
在量子力学中，代表系统在位置或动量上的位移的算符总是伴随着一个依赖于路径的相位因子。特别地，相空间中的两个非平行位移并不以简单的方式合成在一起，并且这些位移的顺序导致不同的位移合成相因子。这些相位因子通常归因于量子位置和动量算符之间的非零交换子，但这样的数学解释可能对追求更多物理见解的学生不满意。我们提出了一对夫妇的简单演示，使用经典的波动力学和经典粒子力学，提供一些物理直观的相位与位移算子。
2017-08-08 physics.atom-ph physics.ed-ph quant-ph
Quantum-enhanced sensing of displacements and electric fields with large trapped-ion crystals
将超冷原子系统的隔离和控制发展到单量子的水平已经导致了量子传感的重大进展，但是通过利用纠缠在现实世界的应用中展示量子优势仍然是一项核心任务。在这里，我们实现了一个多体量子增强传感器检测微弱的位移和电场使用大晶体的$\sim 150$捕获的离子。晶体的质心振动模式作为高Q机械振荡器，集体电子自旋作为测量装置。通过在施加位移之前纠缠振子和集体自旋，并通过多体回波控制相干动力学，我们能够利用精细的自旋运动纠缠将位移映射到自旋旋转中，从而避免量子反作用并消除有害的热噪声。我们报告量子增强的灵敏度低于标准的量子极限和灵敏度测量电场的$240\pm10~\mathrm{nV}\mathrm{m}^{-1}$在$1$秒（$240~\mathrm{nV}\mathrm{m}^{-1}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$）的$8.8 \pm 0.4~$ dB的位移。
2021-03-15 physics.atom-ph quant-ph
Three-Dimensional and Selective Displacement Sensing of a Levitated Nanoparticle via Spatial Mode Decomposition
School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University（麦考瑞大学数学与物理科学学院）；ARC Centre for Engineered Quantum Systems (EQUS), Macquarie University（麦考瑞大学ARC工程量子系统中心）；Sydney Quantum Academy（悉尼量子学院）；School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院）
本文提出了一种新的检测方法，通过空间模式排序显著提高了悬浮二极散射体三维位移的实时测量精度，该方法能够最小化损耗地选择性提取所有平移自由度的位置信息。
2026-05-17 physics.optics quant-ph
Continuous-variable graph states for quantum metrology
图态是量子信息处理的唯一资源，例如基于测量的量子计算。在这里，我们从理论上研究使用连续变量图形状态进行单参数量子精密测量，包括相位和位移传感。我们确定了两种传感模式的最佳图形状态，并表明，海森堡缩放的相位和位移传感的精度可以实现与本地零差测量。
2020-10-21 quant-ph
Optimal single-mode squeezing for beam displacement sensing
针对光束横向位移传感问题，提出紧凑三模式相互作用框架，联合优化空间模式与压缩-相干振幅平衡，发现双模零差接收机在高能极限下渐近最优，为多模线性损耗环境下的量子最优探针识别提供策略。
2025-09-14 cs.IT math.IT quant-ph
Truncated nonlinear interferometry for quantum enhanced atomic force microscopy
近年来，用非线性放大器代替马赫-曾德尔干涉仪中的分束器进行量子增强相位测量的非线性干涉仪引起了越来越多的兴趣，但基于非线性干涉测量的实用量子传感器仍然是一个突出的挑战。在这里，我们展示了第一个实际应用的非线性干涉测量的原子力显微镜微悬臂梁的位移与量子噪声降低高达3 dB以下的标准量子极限，对应于量子增强测量的光束位移的$\mathrm{1.7~fm/\sqrt{Hz}}$。此外，我们展示了如何最大限度地减少光子反作用噪声，同时利用量子噪声降低转导的悬臂梁位移信号与弱压缩状态，同时使用双零差检测与更高的功率本地振荡器。这种方法提供了一条通往量子增强宽带，高速扫描探针显微镜的道路。
2019-12-22 quant-ph
Surpassing the standard quantum limit for optical imaging using non-classical multimode light
利用空间模的连续波叠加，我们在实验上演示了低于标准量子极限的光束位移测量。多模压缩光是由空间正交的真空压缩光束和相干光束混合而得到的。虽然所得到的光束没有压缩，它被证明有很强的内部空间相关性。我们表明，这样的光束的位置可以测量使用分裂检测器与一个经典的光束相比，具有更高的精度。该方法可用于提高小位移测量的灵敏度。
2002-04-04 quant-ph
Sequential measurement of displacement and conduction currents in electronic devices
量子系统的Ramo-Schockley-Pellegrini定理的扩展允许定义总传导加位移电流的正算子值测度（POVM）。由此产生的电流算子的特征在于两个参数，即相关高斯函数的宽度和连续测量之间的时间间隔。对于大的高斯色散和小的时间间隔，运营商服从一个连续的弱测量计划。首先，在非常窄的高斯宽度和单次测量的限制下，算子对应于标准的冯·诺依曼（投影）测量。我们已经实现了量子电子输运模拟器的测量协议。对共振隧穿二极管的数值计算结果表明，电流-电压特性对总电流算符的不同参数配置非常敏感。
2016-02-26 quant-ph
