Quantum Process Nonclassicality
基于单模量子光学过程对相干态的作用,提出了单模量子光学过程的非经典性定义。如果一个量子过程将一个相干态转变为一个非经典态,那么它就是非经典的。为了识别非经典过程,我们引入了量子过程的一种表示,称为过程非经典性准概率分布,其负值表示过程的非经典性。使用这个分布,我们推导出一个关系,用于预测一个给定的输入状态的输出状态的非经典性。我们通过实验证明了我们的方法,考虑作为一个非经典过程的单光子添加,并预测非经典的输入热态的输出状态。
2013-04-23 quant-ph
Improved implementation of nonclassicality test for a single particle
最近提出了一个单一量子比特的非经典性测试[R。Alicki和N. Van Ryn,J. Phys. A:Math. Theor. 41,062001(2008)]。我们提出了一个优化的实验实现这个测试导致46个标准差违反经典。通过从红外到可见光的移动,我们可以利用更高的效率和更低的噪声光子探测器,实现了比我们以前的结果提高5倍。
2008-11-20 quant-ph
Unified quantification of nonclassicality and entanglement
研究了单模量子态的非经典性与分束器产生的纠缠的关系。它表明,适当定义的量化-量子叠加原理的基础上-的非经典性和纠缠的量是严格相关的。这可以推广到真正的多体纠缠的数量,由N分裂器从非经典状态创建。因此,一个给定非经典性的单模态作为一种资源,完全等价于完全相同的纠缠量。这种关系也被认为是在多体纠缠和多模非经典的背景下。
2014-05-13 quant-ph
Nonclassicality and decoherence of photon-added squeezed thermal state in thermal environment
对在压缩热态(STS)中加入任意数量的光子所产生的光场态的非经典性和退相干性进行了理论分析。基于压缩数态可以看作是单变量厄米多项式激发态,导出了归一化因子的简洁表达式,即勒让德多项式。通过研究亚泊松和负维格纳函数(WF)的非经典性。结果表明,在相空间中心,单光子附加STS(PASTS)的WF总是为负值。通过WF的解析表达式考察了退相干对PASTS的影响。结果表明,单光子减影STS比单光子减影STS具有更长的衰减时间阈值。
2011-10-30 quant-ph
Dynamics of single-mode nonclassicalities and quantum correlations in the Jaynes-Cummings model
利用原子的负性和纠缠势研究了共振Jaynes-Cummings模型中原子与光场的关联动力学和单模非经典性。研究揭示了模型中存在的三种不同类型的非经典性之间的相互作用,并建立了非经典性通过原子-场关联在场与原子之间不断交换。进一步观察到,纠缠势并没有捕获所有的单模非经典性,在Asboth判据中单模非经典性被定量映射的纠缠中,分束器输出端的约化单模态中还存在一些未被捕获的残余非经典性.增加额外的分束器层以耗尽所有的非经典性,并揭示几乎所有剩余的非经典性都被三层分束器捕获。当场(或原子)初始量子相干性为零(非零)时,当原子-场关联最大时,原子和场的约化态在Fock基下具有零(非零)量子相干性.
2022-03-08 quant-ph
Nonclassicality of single quantum excitation of a thermal field in thermal environments
通过对Wigner函数负部分体积的研究,研究了热通道中单光子热态的非经典性。当衰减时间超过一个阈值$γ{t}_c$时,Wigner函数为正,该阈值只与热通道的有效温度或平均热光子数有关,而与初始热态的有效温度无关.这一现象与热通道中经典相干态的单量子激发情况相似。此外,我们还首次证明了真空态下任意零布居的纯非经典光场和混合非经典光场的$γ{t}_c$是相同的。PACS编号:42.50.Dv、03.65.Yz、05.40.Ca
2008-05-28 quant-ph
Direct experimental observation of nonclassicality in ensembles of single photon emitters
在这项工作中,我们实验证明了第一次最近提出的标准adressed检测非经典行为的单光子发射器的合奏的荧光发射。特别是,我们应用该方法来研究通过单光子敏感的共聚焦显微镜观察到的金刚石中的NV中心的集群。理论上考虑的行为参数在任何任意阶泊松噪声的存在下,最后,检测流形重合的机会进行了讨论。
2017-05-08 quant-ph
Experimental hierarchy of the nonclassicality of single-qubit states via potentials for entanglement, steering, and Bell nonlocality
本研究将纠缠势概念推广至EPR导引和贝尔非局域性以研究非经典性层级,并利用偏振编码单光子态进行实验验证,该方法无需真空检测,实验上更为便捷。
2024-01-10 quant-ph
Experimental nonclassicality of single-photon-added thermal light states
我们报道了用单光子激发经典热场获得的新型量子光态的实验实现和层析分析。这样的状态,虽然完全不相干,具有可调程度的量子,这是在这里利用把一个严格的实验测试的一些标准提出的证明和测量状态的非经典性。态的量子特性也通过计算它们所能产生的纠缠量以量子信息的形式给出。
2007-04-02 quant-ph
Verifying single-mode nonclassicality beyond negativity in phase space
虽然相空间中的负性是非经典性的一个众所周知的特征,但各种各样的非经典态需要它们超越负性的表征。我们在相空间中建立了一个非经典性的框架,用直接的实验证据全面地描述了非经典态。这包括作为特例的负相空间分布,并进一步有效地分析了具有正相空间分布的量子态。我们证明了该方法只需检测相空间中的三个点,就能显著地检测出所有的非经典高斯态和任意维的所有非高斯态。我们的形式主义还提供了一个实验上可访问的下界的非经典措施的基础上跟踪距离。重要的是,这种基本方法可以进一步适用于构成实际的测试,在两个方向上寻找玻色子系统的粒子和波的性质,分别通过一个阵列的非理想开关检测器和粗粒度零差测量。所有这些测试在表征非经典状态时都是非常有效的,可以可靠地对抗噪声,为量子技术中的各种量子系统提供了通用工具。
2021-12-29 quant-ph
A computable measure of nonclassicality for light
我们提出用纠缠势(EP)来度量单模电磁场的量子态的非经典性。它是使用线性光学、辅助经典态和理想光电探测器可以从场产生的双模纠缠的量。EP检测非经典性,具有直接的物理解释,并且可以有效地计算。这三个属性一起使它从以前提出的非古典措施中脱颖而出。我们推导出封闭表达式的EP的重要类别的状态和分析作为一个例子,在有损通道的非经典性的退化。
2004-11-22 quant-ph
Quantifying nonclassicality of vacuum-one-photon superpositions via potentials for Bell nonlocality, quantum steering, and entanglement
本文将纠缠势推广为贝尔非定域性势和量子导引势,并以真空-单光子叠加态为例,系统研究了单模非经典性的层级结构及实验实现和误差影响。
2023-09-22 quant-ph
Statistical mixtures of states can be more quantum than their superpositions: Comparison of nonclassicality measures for single-qubit states
如果玻色子态的Glauber-Sudarshan $P$函数不是经典概率密度,那么玻色子态通常被认为是非经典的(或量子的),这意味着只有相干态和它们的统计混合态是经典的。我们通过应用以下四种已知的非经典性度量来量化由真空和单光子态定义的单个量子比特的非经典性:(1)非经典深度$τ$,它与将非正的$P$函数变为正的高斯噪声的最小量有关;(2)非经典距离$D$,定义为给定态到最近经典态的Bures距离,它是单量子比特希尔伯特空间的真空;以及(3)负势(NP)和(4)并发势,它们是对应于纠缠度量的非经典性度量(即,分别为负性和并发性),用于通过在平衡分束器上将单量子比特状态与真空混合而产生的状态。我们表明,真空和单光子态的完全统计混合物是最非经典的单量子比特态的距离$D$为一个固定的值的深度$τ$和NP在整个范围$[0,1]$的值,以及NP为一个给定的值的$τ$,使$τ>0.3154$。相反,对于给定的$D$、NP对$D$和$τ$对NP,纯态是相对于$τ$的最非经典单量子比特态。我们还通过比较成对的单量子比特状态来展示这些非经典性度量的“相对性”:如果根据某种度量,一个状态比另一个状态更不非经典,那么根据另一种度量,它可能更非经典。此外,我们还发现,对于单比特态,并发势等于非经典距离。
2015-04-09 quant-ph
Revealing nonclassicality beyond Gaussian states via a single marginal distribution
获得关于量子态的信息的标准方法是测量沿相空间中的许多不同轴的边缘分布,这形成了量子态层析成像的基础。我们从理论上提出并实验证明了一个仅通过观察单个边缘分布来表现非经典性的一般框架,这提供了对非经典性的新见解以及对各种量子系统的实际适用性。我们的方法映射到一个因式分解的2维分布的一维边缘分布乘以沿正交轴的测量分布或真空状态分布。由此产生的虚拟维格纳函数只有在非经典态下才变得非物理,因此相应的密度算符的负性提供了非经典性的证据。此外,以这种方式测量的负性产生了纠缠势的下限-使用具有分束器设置的非经典状态产生的纠缠的度量,该分束器设置是产生连续变量(CV)纠缠态的原型模型。我们的方法检测高斯和非高斯非经典状态在一个可靠和有效的方式。值得注意的是,它适用于任何大小的有限维Fock空间中的所有非高斯态的测量轴,也扩展到与CV量子信息学实验相关的无限维状态。我们实验说明了我们的标准的动力学状态的捕获离子确认其非经典的测量轴独立的方式。我们还解决了我们的方法与相移操作相结合的扩展,这导致了一个更强的非经典性测试,即检测真正的非高斯CV测量下。
2017-02-05 quant-ph
Witnessing nonclassical correlations via a single-shot experiment on an ensemble of spins using NMR
一个处于混合态的二体量子系统可以表现出非经典关联,这种关联可以超越量子纠缠。虽然量子不和谐是量化这种一般量子关联的标准度量,但非经典性可以通过更简单的方法通过测量见证算子来确定。我们在实验上构造了一个正映射来证明NMR系统中两个量子比特的非经典性。该映射可以被分解,使得在自旋系综上的单次实验足以检测状态中的非经典性(如果存在的话)。我们让状态随时间演变,并使用映射来检测作为时间函数的非经典性。为了评估见证算子作为检测非经典性的一种手段的有效性,我们通过在每个时间点进行全量子态断层扫描来测量量子不和谐,并在两种方法之间获得了相当好的匹配。
2017-01-08 quant-ph
Demonstrating nonclassicality and non-Gaussianity of single-mode fields: Bell-type tests using generalized phase-space distributions
我们提出了贝尔型测试的非经典性和非高斯单模字段采用广义quasiprobidity函数。我们的非经典性测试是基于相空间中的两个正交的正交(位置和动量)作为独立的现实变量的相干态的观察。在相空间中的一个矩形(直角三角形)的顶点上取四(三)个点,我们的测试检测每个纯非经典高斯态和一系列混合高斯态。这些测试还为所有高斯态及其混合物设定了上限,从而为真正的量子非高斯性提供了标准。我们通过在相空间中采用压缩变换来优化非高斯性测试,该压缩变换将矩形(直角三角形)转换为直角三角形(三角形),这扩大了我们的配方中可检测到的非高斯状态的集合。我们解决我们的广义相空间测试的基本和实际的限制,通过寻找他们的关系与消相干下的有损高斯信道和他们的鲁棒性对有限的数据和非最佳选择的相空间点。此外,我们证明了我们的非局部性测试可以识别有用的资源,在相空间中的非局部性测试。
2016-01-03 quant-ph
Nonclassicality witnesses and entanglement creation
考虑了经典性的几种定义,如P-可表示性、广义相干态和可分态。这些概念下处理一个简单的和一般的定义的基础上凸集,这使得使用的哈恩-巴拿赫定理分离的经典状态从非经典的。非经典线性证人的基础上,在一个给定的物理情况下,可观察到的。一些非经典状态的例子被认为是,与检测方案,现在。从另一个角度考察了纠缠势的概念,指出在某些情况下,只要广义受控位移(例如,分束器、CNOT门)。此外,这种纠缠可以用一种简单的方法检测使用的非经典证人的原始单系统状态。最后,我们将讨论扩展到多体态,提出了产生和分类多体纠缠的替代方法。
2012-04-09 quant-ph
Single-mode nonclassicality criteria via Holstein-Primakoff transformation
我们研究多粒子系统的不同表示。我们揭示了一个多粒子,单模和双模系统的非经典之间的连接令人惊叹的美丽。首先,我们证明了多粒子系统的(可分)原子相干态~(ACS)模拟了单模光的相干态。这使得通过Holstein-Primakoff变换可以利用多粒子纠缠~(MPE)判据作为单模非经典性~(SMNc)条件。作为一个例子,我们证明了MPE的自旋压缩判据可以转化为单模系统的正交压缩,这是一个非经典条件。其次,我们证明了一个多粒子系统的双模可分态和可分ACS之间的类似连接。第二种联系使我们能够以多粒子系统为桥梁,从双模纠缠判据得到单模非经典性条件。作为一个例子,我们从Hillery Zubairy的双模纠缠判据中得到了Mandel的Q参数.
2019-11-08 physics.optics quant-ph
Quantitative Study of Beam Splitter Generated Entanglement from Input States with Multiple Nonclassicality Inducing Operations
连续可变分束器(BS)产生的单模光场纠缠在信息处理中具有重要的应用价值。存在着更广泛的一类光学状态,从多个不同的NC诱导操作的连续作用产生,显示出许多有趣的非经典性质;然而,BS转换的NC为这样的状态仍然没有探索。在这项工作中,我们批判性地分析了BS产生的纠缠从这样的非经典光学输入状态。在这里,我们提出了一个方案,BS输出纠缠成为非单调的输入NC参数,实验上可行的(例如光子激发和压缩强度的数量),与以前的结果与国家组成的单一NC诱导操作。我们解释这种反直觉的功能,在特定类型的NC诱导操作引起的NC之间的竞争。
2017-02-27 quant-ph
Conservation relation of nonclassicality and entanglement for Gaussian states in a beam-splitter
研究了分束器中单模非经典性与双模纠缠的关系。我们发现,并不是所有的非经典性(纠缠势)转化为双模纠缠的入射单模光。在两个纠缠输出模中,部分纠缠势仍以单模非经典形式存在。在这个过程中产生的双模纠缠可以等价地量化为输出态与输入态相比最小不确定性宽度的增加(或压缩的减少)。我们使用非经典深度和对数负性作为单模非经典性和纠缠的措施,分别。我们意识到,这两个量之间的守恒关系可以采用高斯态,如果一个工程方面的不确定性宽度。这种守恒关系被推广到许多组分束器。
2015-09-11 physics.optics quant-ph
Dynamics of entropy and nonclassicality features of the interaction between a $\diamondsuit$-type four-level atom and a single-mode field in the presence of intensity-dependent coupling and Kerr nonlinearity
研究了克尔介质中$\diamondsuit$型四能级原子与单模光场依赖强度耦合的多光子相互作用。利用广义(非线性)Jaynes-Cummings模型,在特定条件下,当原子初始激发到最高能级,光场处于相干态时,得到了所考虑系统的波函数的精确解析解.计算了原子-光场纠缠态的线性熵、Mandel参数、平均光子数和简正压缩等物理性质。研究了克尔介质、失谐量和强度依赖耦合对非经典性质的时间行为的影响。结果表明,通过适当地选择相互作用过程中的演化参数,上述每一个非经典特性,这是特别感兴趣的量子光学以及量子信息处理,可以显示。
2014-08-13 quant-ph
Unconditional accumulation of nonclassicality in a single-atom mechanical oscillator
我们报告的强大的实验积累的非经典性运动的一个单一的被困离子。的非经典性源于确定性的非相干调制的热声子数分布实现的激光激发离子的内部电子能级和外部运动状态之间的非线性耦合。我们证明了这个非线性过程的重复应用单调累积的可观察状态的非经典性。输出态收敛到与特定Fock态高度重叠的声子数分布,并且可见量子非高斯方面包括相应的负Wigner函数。由此产生的振子状态证明了量子非高斯性的层次结构中的确定性跃迁,最多可达四个声子。这种转变是非常强大的实验缺陷,并产生越来越多的纠缠潜力。
2020-04-27 physics.atom-ph quant-ph
Nonclassicality in two-mode BEC
得到了双模玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的广义量子力学哈密顿量的解析算符解,并利用该解析算符解研究了该系统中存在的模的非经典性质.利用单模和模间压缩、单模和模间亚泊松玻色子统计以及模间纠缠等方法观察到了非经典特性。除了传统上研究的低阶非经典性质外,通过研究高阶反聚束和高阶纠缠的可能性,我们还得到了双模BEC系统的高阶非经典特征.还报道了观察到的非经典性之间的相互关系及其随重新标度时间的演化(变化)以及单个玻色子隧道振幅($\varepsilon$)与模内相互作用耦合常数($κ$)的比率。
2013-07-05 quant-ph
Proposal for Observing Nonclassicality in Highly Excited Mechanical Oscillators by Single Photon Detection
本文提出一种腔光力学态制备协议,通过相干态制备与单拉曼散射光子投影测量,使任意大相干振幅的机械振子进入非经典态,并借助拉曼边带光子统计观测其亚泊松声子分布。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measuring nonclasicality of single-mode systems
如果输入场是非经典的,例如压缩的,分束器可以产生纠缠。因此,分束器变换可用于从双模纠缠判据获得单模非经典性条件。本文证明了(i)广义正交压缩条件$\langle\hat{a}^\dagger\hat{a}\rangle < |\langle \hat{a}^2\rangle|$可以由Duan-Giedke-Cirac-Zoller~[PRL 84,2722]的双模纠缠判据得到。(ii)单模非经典性条件是由Simon~[PRL,84 2726]的双模纠缠判据得到的,它可以检测(也伴随)没有正交压缩的超辐射基态的非经典性。(iii)我们提出了一个明确的形式为单模非经典措施,高斯状态,通过最大化的分束器输出相对于分束器参数。我们测量了压缩态和阻尼二次谐波晶体腔产生的压缩态的非经典性。我们确定泵的强度,单模非经典性发作,即抵抗真空噪声。
2020-01-02 physics.optics quant-ph
Revealing Nonclassicality of Multiphoton Optical Beams via Artificial Neural Networks
针对实际实验中多光子量子态非经典特征易被测量器件噪声掩盖的问题,本研究利用人工神经网络的自学习特性,实现了对被掩盖非经典性的评估与全面表征,为相关量子技术发展提供了新途径。
2024-05-15 quant-ph
Deterministic nonclassicality for quantum mechanical oscillators in thermal states
量子非经典性是绝大多数量子信息应用的基石,其产生方法处于研究的前沿。任何方法都需要清除的障碍之一是退相干和噪声的隐约存在,它们对非经典性起作用,往往会完全消除它。本文证明了初始处于热平衡态的量子谐振子的非经典态可以通过将其耦合到单个二能级系统中而确定性地产生。这甚至可以在其中二能级系统最初处于基态的吸收区中实现。该方法是弹性的噪音,它实际上可能会受益于它,证明了系统具有较高的热能产生更多的非经典状态。
2017-02-27 quant-ph
Nonclassicality of quantum excitation of classical coherent field in photon loss channel
通过对纠缠势和负维格纳分布的研究,研究了光子损耗通道中加光子相干态的非经典性。由Wigner函数在负分布区域上的积分绝对值定义的总负概率随着衰减时间的增加而减小。加光子相干态的总负几率和纠缠势也表现出类似的强度依赖性。总负几率的减小与耗散单光子相干态在短时间内的纠缠势行为一致。
2007-01-05 quant-ph
Nonclassical degree of states of single and bipartite systems
我们认为实验路线,以确定非经典程度的场模式的状态。我们采用了基于希尔伯特-施密特度量的距离型准则来量化非经典性。将非经典度的概念推广到两体系统的态,使我们能够讨论非经典性和纠缠度量之间的可能联系。
2003-08-28 quant-ph
From Local Nonclassicality to Entanglement: A Convexity Law for Single-Excitation Dynamics
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Al-Azhar University(爱资哈尔大学);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, UCAS(亚太理论物理中心,中国科学院大学)
本文针对保激发相互作用证明了局域维格纳负度之和受初始态预算限制的凸性定律,解析推导两体结果并数值验证态传输链,揭示纠缠增长为资源重分配及相干性驱动的暗传输,提供硬件误差诊断度量。
2025-11-13 quant-ph
Interrelation of nonclassicality conditions through stabiliser group homomorphism
在本文中,我们表明,一个单一的量子比特本身的相干证人产生的条件,非局域性和纠缠不等式的多量子比特系统。它也产生了两个量子比特系统中的量子不和谐的条件。利用单量子比特态和多量子比特态的稳定子群之间的同态关系证明了这一点。有趣的是,单量子比特稳定器的全局交换同态图像不允许局部观测结果的一致分配。作为应用,我们证明了CHSH不等式可以直接推广到多量子比特GHZ态的非定域性不等式。它也再次证实了这样一个事实,即量子普遍存在,即使在大$N$ -限制,如果相干性是持续的。映射提供了一种方法来构造许多非局部不等式,给定一个{ \it种子}不等式。这项研究给了我们一个动机,以获得更好的控制多自由度和多党制度。这是因为在多方系统中,相同的非经典特征,{ \it即},相干性可出现在许多化身中。
2022-03-12 quant-ph
The origin of anticorrelation for photon bunching on a beam splitter
哥本哈根解释由来已久,其核心概念是海森堡的不确定原理和EPR的非定域关联。分束器上的二阶导数关系代表了经典方法无法实现的这些现象。本文用纯相干的方法解释了分束器上的非经典性关系。与普遍认为光子具有粒子性质的观点不同,量子关系源于相干光学的纯波性质,其中两个输入场之间的量子叠加起着关键作用。这种解释可能会引起一个根本性的问题,即什么是非经典的,并为基于相干性的量子信息铺平道路。
2019-12-05 quant-ph
Nonclassicality in off-resonant Raman process
拉曼过程由于其简单性而被用于非经典态的产生和随后的应用。考虑到单光子非共振拉曼过程在长距离量子通信和量子存储中的实验可行性,本文详细研究了在非共振条件下产生非经典态的可能性。具体地说,我们研究了非共振拉曼过程中的非经典性的帮助下,使用更一般的解决方案比传统的短时间解决方案在完全量子处理的特征函数,并建立了频率失谐参数的意义,在非经典状态的产生。得到的特征函数仍然是高斯分布,并揭示了较大的频率失谐参数的值是有利的,在某些情况下,诱导非经典。单模和双模压缩和反聚束,以及模间纠缠的实验可访问的量子噪声波动的声子模式相干或混沌方面的报告。随后,研究了光子数和积分强度的联合分布,分析了在斯托克斯声子和泵浦声子模式下产生对的性能。本研究讨论了共振条件在非经典态产生中的作用,并建立了实验可控失谐参数可以用来探测和增强产生的非经典性。
2018-12-19 quant-ph
Mutual emergence of noncausal optical response and nonclassicality in an optomechanical system
我们表明,单模非经典的输出光机械腔和非因果线性光学响应,这种腔出现在相同的临界腔机械耦合。换句话说,当避免超光速通信的屏障(电磁学中)被解除时,就会出现单模非经典性。非因果行为出现的性质并不取决于腔的长度(边界条件)和类型。非因果行为的起源是在腔的外表面处的入射波和反射波之间的时间/频率关系。我们进一步讨论了与最近研究的关系:(i)全同粒子间纠缠与准粒子激发的非经典性的等价性,(ii)真空超流行为的必然性,(iii)纠缠-虫洞等价性。
2015-02-07 physics.optics quant-ph
Manipulating nonclassicality via quantum state engineering processes: Vacuum filtration and single photon addition
利用低阶和高阶非经典性的各种证据以及非经典性的一种度量,比较了两种可用于真空烧孔的量子态工程过程对辐射场量子态光子数分布的影响.具体地说,利用低阶和高阶反聚束、压缩和亚泊松光子统计准则,研究了偶相干态、二项式态和Kerr态在真空态过滤和单光子加入效应下的非经典特性.此外,在这些工程量子态中存在的非经典性的量进行量化和分析,通过使用基于线性熵的纠缠势。据观察,这里研究的所有量子态都是高度非经典的,并且在许多情况下,烧孔过程被发现引入/增强非经典特征。然而,一般来说,这不是真的。研究进一步揭示,尽管真空中的空穴意味着最大的非经典态(只要李的非经典深度被用作非经典性的定量度量)。然而,任何特定的真空烧孔过程都不能保证存在特定的非经典特征。特别地,对于加光子偶相干态和真空过滤偶相干态,没有观察到低阶和高阶压缩。
2019-07-07 physics.optics quant-ph
Probing nonclassicality in an optically-driven cavity with two atomic ensembles
在开放量子系统的框架下,通过考虑两个二能级原子系综相对于腔场的波节和波腹的不同构型,研究了在由两个二能级原子系综组成的腔场物理系统中观测到非经典特性的可能性.该研究揭示了强存在的非经典特性的物理系统中建立的非经典性,如亚泊松玻色子统计和单模压缩,模间压缩,模间纠缠,反聚束,和转向的许多方面的存在。一些参数的影响,表征物理系统,对不同方面的非经典性也进行了研究。具体而言,据观察,深度的非经典见证参数可以通过外部驱动的合奏与光场之一增强。这项工作是在开放系统的影响,特别是,使用朗之万方程以及一个合适的微扰技术。
2018-07-07 quant-ph
Visualizing nonclassical effects in phase space
非经典性滤波器提供了一种通用的方法,通过正则化的Glauber-Sudarshan $P$函数(也称为非经典性准概率)的负性来可视化光的任意量子态的非经典性。这种过滤器的介绍和分析,优化非经典效应的实验验证。构造了一个解析滤波器,它保留了量子态的全部信息。对于平衡零差检测,通过分析数据点的个数,得到了具有较高统计显著性的非经典准概率的负值。该方法适用于不同的情况下,如相位随机压缩真空态,单光子添加的热态,和预示状态工程与阵列探测器。本文还考虑了多模辐射场量子关联的可视化推广。
2014-10-03 quant-ph
Sudden vanishing and reappearance of nonclassical effects: General occurrence of finite-time decays and periodic vanishings of nonclassicality and entanglement witnesses
对量子纠缠有限时间衰减现象的分析最近引起了人们的极大关注。这种衰变通常被称为纠缠的突然消失(或突然死亡),随后可能会突然再现(或突然重生)。我们分析了各种有限时间的衰减(耗散系统)和类似的周期性消失(酉系统)的非经典相关描述违反经典不等式和相应的非经典证人(或量子证人),这不一定是纠缠证人。我们表明,这些突然消失是普遍的现象,可以观察到:(i)不仅为两个或多个模式,但也为单模非经典领域,(ii)不仅为耗散系统,(iii)在演化时间通常是不同于突然消失和再现的量子纠缠。
2011-05-11 quant-ph
Can single photon excitation of two spatially separated modes lead to a violation of Bell inequality via homodyne measurements?
我们重新考虑的全光学零差测量为基础的实验计划,旨在揭示贝尔非经典的一个光子,通常被称为“nonlocality”。本文重点讨论了Tan,Walls和Collett(TWC,1991)和Hardy(1994)提出的方案。根据我们以前的工作,谭,墙和Collett设置可以描述一个精确的本地隐藏变量模型,因此,声称这个建议的非经典性是显而易见的,而哈代提出的非经典性证明是无可挑剔的。在这项工作中,我们解决了以下问题:哈代的方法的功能是至关重要的成功确认的非古典。哈代的方案与谭、沃尔斯和科利特的方案有两个方面的不同。(i)它引入了一个叠加的单光子激发与真空作为初始状态的50-50分束器的输入模式之一,这创建了两个可分离的(出口)模式的叠加状态下调查。(ii)在最终的测量中,Hardy的建议利用了本振场的不同强度,而在TWC的情况下,它们是恒定的。实际上,哈代方案中的本地振荡器要么开要么关(本地设置由本地辅助场的存在或不存在指定)。我们表明,这是不同的强度的本地振荡器,从设置到设置,这是关键的功能,使违反当地的现实主义在哈代设置,而它是没有必要使用初始叠加的单光子激发真空作为初始状态的输入模式。两者都不需要在完全开/关检测方案中操作。尽管失败的谭,墙壁和Collett计划在证明贝尔非经典,我们表明,他们的计划可以作为一个纠缠指标。
2021-02-12 quant-ph
Experimental relative entanglement potentials of single-photon states
本研究通过实验生成单光子态并开展双量子比特态层析,测定了多种纠缠势,验证了相对纠缠势的理论边界及耗散可提升单光子态相对非经典性的反直觉结论。
2024-08-01 quant-ph
Testing the nonclassicality of gravity with the field of a single delocalized mass
本文提出用单个离域质量与谐波束缚检验质量耦合来检验引力量子本质的新方案,并设计利用卡西米尔-波尔德力以提高实验可行性。
2023-12-01 gr-qc quant-ph
Experimental determination of a nonclassical Glauber-Sudarshan P function
如果一个量子态的Glauber-Sudarshan P函数不能被解释为概率密度,那么它就是非经典的。这个量通常是非常奇异的,因此它的重建是一项艰巨的任务。在这里,我们提出了一个表现良好的P函数的实验测定显示负的单光子添加的热态。这是对非古典主义最初定义的直接形象化。该方法可以是有用的条件下,许多其他签名的非经典性不会持久。
2008-08-28 quant-ph
Impact of atomic initial conditions on nonclassicality of the light in the ladder-type three-level Jaynes-Cummings model
本研究针对梯型三能级Jaynes-Cummings模型,利用薛定谔方程精确解分析原子初始条件对原子能级占据概率、平均光子数及光非经典性的影响,并通过数值模拟验证了结果的稳健性。
2024-07-10 physics.optics quant-ph
Tomographic measurement of nonclassical radiation states
我们提出用零差层析术来实验检验量子态的非经典性。对于单模状态,我们检查违反涉及光子数概率的不等式。对于双模态,我们通过重建一些合适的数算符函数来测试非经典性。通过测量相应噪声态的相关量,可以利用零差检测的可用量子效率进行测试。
1999-01-08 quant-ph
Ergodiscord: An Operational and Distinct Notion of Quantumness of Correlations
本文提出操作性非经典性量化器 ergodiscord,用于刻画多体量子态中的关联量子性,并揭示非局域能量锁定及其超可加性现象,为量子储能装置设计提供新思路。
2025-05-08 quant-ph
Wehrl Entropy Based Quantification of Nonclassicality for Single Mode Quantum Optical States
量子化光的非经典态用Glauber-Sudarshan P分布来描述,它不是真正的经典概率分布。尽管有几次尝试,定义一个统一的措施,非经典(NC)的单模量子态的光仍然是一个开放的任务。在我们以前的工作中[Phys. Rev. A 95,012330(2017)],我们已经表明,现有的众所周知的措施未能量化在多个NC诱导操作下生成的单模状态的NC。最近,Ivan et. [Quantum.信息处理。11,853(2012)]已经根据Wehrl熵定义了量子光学状态的非高斯特性的度量。在这里,我们采用这种概念的背景下,单模式数控。本文提出了一种新的量子化方法,即用光的单模量子态的总Wehrl熵与由于其经典特性而产生的最大Wehrl熵之差来量化NC。这是通过从它的威尔熵中减去任何经典态所能达到的最大威尔熵来实现的,该经典态具有与冯诺伊曼熵相同的随机性。我们得到了大多数态,特别是所有纯态和高斯混合态的NC的解析表达式。然而,非高斯混合态的NC的评估需要进行大量的数值计算,这超出了当前工作的范围。我们表明,随着国家下产生的单一NC诱导操作,也为更广泛的一类下产生的多个NC诱导操作的状态,我们的量化枚举NC一致。
2018-06-24 cs.IT math.IT physics.optics
Detection-device-independent verification of nonclassical light
光的非经典效应的有效证明构成了光量子技术应用的基础。我们推导了基于多路复用检测的非经典光验证的一般相关条件。所获得的非经典性标准是有效的,不平衡的多路复用的情况下,开关检测器,不需要任何知识的检测器系统。在这个意义上,它们完全独立于检测器系统。在我们的实验中,我们研究的单光子发射器,其光子数可能超过检测通道的数量集群发射的光。即使在这样的条件下,我们的标准证明非经典具有很高的统计意义。
2020-01-13 quant-ph
Accessible fragments of generalized probabilistic theories, cone equivalence, and applications to witnessing nonclassicality
本文提出可达 GPT 片段及锥等价概念,证明经典解释性在锥等价下保持,并据此表明见证广义非语境性失效无需测量不相容性、自由选择或高效探测器。
2024-04-04 quant-ph
Multiphoton nonclassical light from clusters of single-photon emitters
我们研究了单光子发射体团簇发射的多光子光的非经典特性。作为非经典的签名,我们使用不同阶数的归一化关联函数或多光子探测概率的不等式的违反。在实验中,对于2至14个胶体CdSe/CdS点棒的簇,我们观察到非经典行为,这对于较大的簇更加明显。
2018-02-28 quant-ph
Nonclassical character of statistical mixtures of the single-photon and vacuum optical states
我们从理论和实验上证明,真空态的统计混合|0>和单光子Fock态|1>是非经典的根据Vogel准则(W。Vogel,Phys. Rev. Lett. 84,1849(2000)),而与真空分数无关。通过对由参数下转换产生的双光子进行条件测量来合成该系综,并且使用平衡零差检测来测量其正交统计。对各种量子态非经典性判据进行了比较评述。
2001-12-05 quant-ph
Relation between nonclassical features through logical qudits
该研究探讨逻辑量子比特中的量子相干性与物理多量子比特系统中非经典关联的互易关系,并将框架推广至更高维系统,发现单一非经典性条件可检测多种非经典性。
2023-06-21 quant-ph
Independent nonclassical tests for states and measurements in the same experiment
我们表明,一个单一的实验可以同时和独立地测试的非经典的状态和测量的违反或履行经典的统计界限。受缺陷影响的非理想测量可以由两个界限来表征,这取决于我们测试的是理想测量还是真实测量。
2011-03-25 quant-ph
Optical experiment to test negative probability in context of quantum-measurement selection
负概率值已被广泛用作量子系统非经典性的指标。被称为准概率分布,它们被认为是一个有用的工具,提供了显着的洞察到量子理论的基本原理相比,经典统计。然而,在这种方法中,缺乏对这些负值相对于概率(发生事件的相对频率)定义的操作解释。因此,另一种方法被认为是准概率操作揭示了测量量的负性。在这里,我们提出了一个实验实现的操作准概率,它包括顺序测量的时间。为此,我们实现了两组单光子的偏振测量。我们发现,测量到的负性可以在选择测量的背景下解释,它反映了光子的非经典性质。我们的研究结果提出了一种新的操作方式来解开测量选择的背景下的光子的非经典性。
2019-12-20 quant-ph
Analysis of nonclasscial features in a coupled macroscopic binary system
量子力学中的非经典现象,如量子关系和光子德布罗意波(PBW),最近被理解为相干光学的一种特殊情况,即组成经典系统的正交基之间具有特定的相位关系。这种宏观理解的非经典功能也已被证实的相干版本的PBW在双耦合马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的实验。在这里,一个多耦合MZI系统进行了分析和讨论,以获得一个一般的理解的非经典功能使用的二进制基的经典系统的张量积。这种分析应该引起一个基本问题,即量子性或非经典性仅限于单个光子或单个粒子的微观世界。
2020-08-06 quant-ph