Phase statistics of a single qubit emission as a direct probe of its coherence
Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）
通过单次异步检测测量超导transmon量子比特在开放波导配置中的发射相分布，揭示量子叠加态的相统计特性及其在高噪声环境下的相干性探测能力。
2026-03-30 quant-ph
Coherence and non-classicality of quantum Markov processes
虽然量子相干性是量子力学的一个基本特征，但在对某一现象的量子描述中存在相干性并不排除用纯经典术语对同一现象给出另一种描述的可能性。本文给出了确定量子相干性何时以及在何种程度上等价于非经典性的标准。我们证明了一个马尔可夫多时间统计从一个非退化的可观察的重复测量不能追溯到一个经典的统计，当且仅当动态是能够产生cohesion，并随后把它们变成人口。此外，我们用简单的例子表明，这种联系之间的量子相干性和非经典性通常是不存在的，如果统计是非马尔可夫的。
2018-12-06 quant-ph
Full counting statistics and coherences: fluctuation symmetry in heat transport with the Unified quantum master equation
本文利用 Unified 量子主方程实现全计数统计，研究了具有近简并能级的开放量子系统的能量流统计，发现维持相干性对准确捕捉电流及其累积量至关重要，且该方程同时具备热力学一致性和更高精度。
2022-12-21 quant-ph
Quantum work statistics and coherence effects in quenched bosonic Josephson junctions
Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)（意大利国家光学研究所）；European Laboratory for Non-linear Spectroscopy, Università di Firenze（佛罗伦萨大学欧洲非线性光谱学实验室）；Department of Physics and Astronomy, University of Florence（佛罗伦萨大学物理与天文学系）
研究玻色约瑟夫森结突然淬火后的非平衡功统计，通过Holstein-Primakoff近似解析刻画弱相互作用区域，发现功统计服从负二项分布，并利用Kirkwood-Dirac准概率揭示初始叠加态中的量子相干效应，优化可提取功。
2026-06-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherence, nonclassicality and metrological resolution
我们证明了量子相干性和非经典性之间简单而深刻的等价性，以及它们决定量子分辨率的明确方式。此外，我们定义了一个一致的相干性观察相统计相关的经典直觉。
2021-09-09 quant-ph
Ergotropy from energetic coherence and the third law of thermodynamics
Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）；Università di Pavia（帕维亚大学）；Farmingdale State College SUNY（法明代尔斯州立学院）
本研究通过复合系统-浴耦合产生稳态相干性，研究量子比特电池的可提取功，发现其来自相干性，低温下受第三定律限制，且多量子比特时相干性指数增长而可提取功线性增长。
2026-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Biophotons, coherence and photocount statistics: a critical review
生物样品连续发射超弱光子发射（UPE，或“生物光子”），其源于在氧化代谢和应激期间化学产生的电子激发态。因此，UPE可以潜在地用作氧化过程的非侵入性诊断方法，或者如果发现的话，也可以用作能够电子激发的其他过程的非侵入性诊断方法。虽然UPE的基本产生机制以及它们的强度和光谱的近似范围已经得到了很好的阐明，但UPE的统计特性仍然是一个极具挑战性的课题。在这里，我们审查索赔的非平凡的统计性质的UPE，如相干性和压缩态的光。在介绍了必要性理论之后，我们将所有作者的实验性作品分为具有坚实的、常规的解释和具有非常规的、甚至是投机性的解释。我们的评论的结论是双重的，而UPE的现象从生物系统可以被认为是实验上建立良好的，没有可靠的证据的连贯性或非经典的UPE实际上是实现到现在。此外，我们提出了生物UPE统计特性研究的前景。
2015-02-25 physics.bio-ph quant-ph
Optimal Photon blockade on the maximal atomic coherence
通常没有明显的证据表明光子阻塞和原子相干性之间有任何直接的关系。在这里，而不是只说明光子统计，我们显示了一个有趣的关系之间的稳态光子封锁和原子的相干性，通过设计一个弱驱动的腔QED系统与一个两能级原子捕获。首次证明了最大原子相干性与最佳光子阻塞之间的完美对应。讨论了强耗散对光子统计、原子相干性及其对应性的负面影响。数值模拟也支持我们的所有结果。
2017-04-14 quant-ph
Initial quantum coherence in the thermodynamic work
我们研究了初始量子相干性在由某些参数的外部控制产生的相干过程中的作用。我们首先考虑一个激活态，并分离出能量本征态之间的量子相干性对各向异性的贡献。它被证明是有关的量子相对熵的相干性通过一个不等式，其中涉及到完全被动的状态连接到初始状态。最后，我们扩展到一般的平衡过程的分析，我们展示了如何考虑在统计工作的初始量子相干性的影响。
2020-06-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Delayed Choice Quantum Eraser Experiment Revisited: Causality and Informational Coherence
Department of Aeronautics and Astronautics, Graduate School of Engineering Kyoto University（京都大学大学院工学研究系航空宇宙工学）
本文通过延迟选择量子擦除实验，利用单光子干涉检测区分因果性和信息一致性假说，无需后选择。
2025-12-22 quant-ph
The Duality in Quantum Work
如何用量子相干性描述初态功的统计特性是量子热力学中一个重要的问题。在本文中，工作统计被认为是从一个全新的“波粒”二象性的角度。基于广义量子功测量，定义了能级可预测性$\mathcal{D}_W$和相干有效性$\mathcal{V}_W$，它们服从不等式$\mathcal{D}_W^2+\mathcal{V}_W^2\leq1$，这是布居和相干对量子功分布贡献的基本权衡关系.作为应用，我们考虑了一个受驱动的两能级系统，讨论了上述权衡关系的界的条件。这些结果揭示了量子相干性在量子热力学中的作用。
2020-02-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shape, orientation and magnitude of the curl quantum flux, the coherence and the statistical correlations in energy transport at nonequilibrium steady state
我们提供了一个定量描述的非平衡态的耦合振子与多个能源相互作用的模型的基础上。这可以应用于分子振动能量输运的研究。在相干表示中量化了量化非平衡性和时间不可逆性的旋度量子通量，并且我们找到了通量的形状和偏振的几何描述，该几何描述提供了量子非平衡性的微观描述与宏观可观测量之间的联系，即，关联函数。我们使用威尔逊圈积分来量化旋度通量的大小，这被证明是相关的关联函数以及。相干贡献被明确证明是不平凡的，并大大促进热传输量化的热流和效率。这是因为相干效应在微观上反映在通量的几何描述上。为了揭示分子伸缩振动模式（振动子）和分子链（声子）之间的振动子-声子耦合的影响，我们进一步探讨了局域化的影响，这导致了以电流-电流相关为特征的相干和非相干制度。
2015-12-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Indistinguishability-induced classical-to-nonclassical transition of photon statistics
光子统计是研究量子相干性和量子信息技术的关键性质之一。在这里，我们讨论了光子不可逆性引起的聚束效应，它可以显着改变光子统计。通过测量由单光子态和弱相干态组成的混合光子态的二阶相干度，通过改变双光子态的不可逆性，实验证明了从经典行为到非经典行为的统计跃迁.该研究将有助于我们理解和控制光子统计，为量子光学相干和量子信息应用提供一种方法。光子不变性是多体量子相干性的一个重要参数。
2017-07-28 physics.optics quant-ph
Analytical results for laser models producing a beam with sub-Poissonian photon statistics and coherence scaling as the Heisenberg limit
本研究解析了产生亚泊松光子统计和海森堡极限相干性的激光模型，推导出相干性上限并改进了相关理论。
2025-11-27 quant-ph
Spin squeezing, entanglement and coherence in two driven, dissipative, nonlinear cavities coupled with single and two-photon exchange
本文数值求解两个受驱耗散非线性腔在单、双光子交换耦合下的稳态主方程，比较自旋压缩、双模纠缠和二阶相干性，并揭示光子交换、非线性及驱动强度对量子统计区域的影响。
2014-02-18 quant-ph
Thermality of the Unruh effect with intermediate statistics
利用量子相干性单调性，我们重新研究了加速探测器的Unruh效应的热性质。考虑闵可夫斯基时空中与n维共形场耦合的UDW探测器，其响应谱一般表现为（1+1）任意子场的中间统计.我们发现由KMS条件保证的Unruh效应的热性质是由消失的渐近量子相干性表征的。我们发现相干单调的时间演化可以区分探测器的不同热化方式，这取决于共形初级场的标度维数。特别地，对于具有一定尺度维数的共形背景，我们证明了在固定的适当时间，即使对于不断增长的Unruh退相干，也可以发生相干性的恢复。最后，我们证明了相干单调性在Unruh退相干和静态观测器的热浴下具有不同的动力学特性。
2022-03-16 hep-th quant-ph
A single measurement scheme for quantum work statistics based on coherent or squeezing state
提出以相干或压缩态谐振子为测量装置的单次量子功统计框架，可纳入初始相干性并退化为TPM结果，还揭示了受驱二能级系统中相干性起作用的频率匹配条件。
2020-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherences and the thermodynamic uncertainty relation: Insights from quantum absorption refrigerators
热力学的不确定性关系，最初推导出经典的马尔可夫跳跃过程，提供了一个权衡精度和耗散之间的关系，加深了我们对量子热机的性能的理解。在这里，我们研究的相互作用的量子系统相干性和热流涨落的有效性的热力学不确定性关系的量子制度。为了实现当前的统计，我们执行Redfield量子主方程的全计数统计模拟。我们重点研究稳态量子吸收制冷机，与非相干极限相比，本征态之间的非零相干可以抑制或增强制冷能力。在这两种情况下，我们发现增强的相对噪声的冷却功率（标准偏差的平均功率）的存在下，系统的一致性，从而证实了热力学的不确定性关系。我们的研究结果表明，在评估量子相干热机的性能时，需要考虑波动。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Coherence in Reflected and Refracted Beams: A Van Cittert-Zernike Approach
本文提出量子Van Cittert-Zernike定理，揭示反射和折射对光束相干-偏振特性的影响，通过界面固有偏振耦合实现可控的量子统计修改，为量子态控制提供新方法。
2025-12-15 quant-ph
The role of quantum coherence in energy fluctuations
讨论了量子相干性在开放量子系统能量涨落中的作用。为了这个目的，我们介绍了一个协议，我们称之为端点测量方案，允许定义的能量变化的统计作为一个功能的能量测量后，才进行的初始状态的演变。这种方法以增加初始能量的不确定性为代价，避免了初始量子相干性的损失，并能估计它们对能量涨落的影响。我们通过在IBM Quantum Experience超导量子位平台上运行实验来证明我们的发现。
2021-06-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Work fluctuation theorems with initial quantum coherence
本文通过引入功的准概率分布，提出并分析了一个细致涨落定理，以研究初始量子相干性对功涨落定理的影响，并在无初始相干时还原为Tasaki-Crooks涨落定理。
2024-05-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Broadband pseudothermal states with tunable spectral coherence generated via nonlinear optics
众所周知，双模压缩真空态的约化态是热态，即光子数统计服从几何分布的态。利用非线性光学产生的两束光谱纠缠光束的约化态可以实现更多的奇异\emph{broadband}态。我们表明，这些宽带“赝热”状态的光谱施密特模式，其光子数统计服从几何分布的状态的张量积。我们研究了这些态的光谱和时间相干特性，并表明它们的光谱相干性可以通过调节泵浦谱宽从完全相干到完全非相干进行调节。在连续波泵浦的极限下，这些态是真实热态的张量积，但在每个频率下具有不同的温度。这可能是一个有趣的光状态，用于研究光谱，时间和光子数相干性之间的相互作用。
2019-01-21 quant-ph
Influence of phonons on exciton-photon interaction and photon statistics of a quantum dot
本文研究了声子对球形量子点光学性质的影响。为此，我们考虑了球形量子点与经典场和量子场的相互作用，而量子点的激子与固态库的相互作用。我们表明，声子强烈影响拉比振荡和光学相干性的第一皮秒的动力学。研究了量子点发射光子的量子统计特性，证明了这些光子是反聚束的，服从亚泊松统计。此外，我们还研究了失谐量和量子点与腔模的相互作用对能级相干性的影响。比较了失谐量和量子点与腔模相互作用对能级相干性的影响以及与经典脉冲相互作用对相干性的影响。
2011-12-26 quant-ph
Measuring coherence of quantum measurements
量子态的叠加是物理学的核心，最近发现它可以作为量子信息协议的通用资源，定义了量子相干性的概念。在这方面的贡献，我们报告的实施其补充概念，从量子测量的相干性。通过设计一个可访问的标准，在任何经典的统计理论成立，我们证明，非对易量子测量违反这一约束，使之有可能进行操作评估的测量为基础的量子相干性。特别是，我们验证了单个光子量子比特的偏振测量，一个单位的量子信息的基本载体，已经与经典的，即，不相干的，测量设备的模型。因此，我们实现了一种方法，使我们能够定量地证明哪些量子测量遵循与经典理论预期的根本不同的统计规律，同时，在量子信息技术资源的现代框架内量化它们的有用性。
2019-10-11 quant-ph
Experimental Control of the Degree of Non-Classicality via Quantum Coherence
物理系统中非经典性的起源及其与纠缠和相干等明显量子特征的联系是量子物理学的中心问题。本文从理论和实验两个方面分析了这个问题，将非经典性与量子相干性定量地联系起来。在理论方面，我们表明，当一个可观察的相干性是线性相关的违反柯尔莫哥洛夫条件，量化的偏离任何经典（非侵入性）的解释的多时间统计的程度。在实验上，我们探测这种连接的相干性和非经典性的时间复用光量子行走。我们展示了精致的量子相干性的步行者通过不同程度的相干叠加的硬币的影响，我们显示了伴随的变化程度的非经典的步行者统计，这可以直接访问凭借前所未有的控制测量引起的影响，通过快速可编程电光调制器。
2020-07-24 quant-ph
The role of quantum coherence in energy fluctuations
讨论了量子相干性在开放量子系统能量涨落中的作用。为此，我们引入了一个操作协议，我们称之为端点测量方案，允许定义的能量变化的统计数据作为一个功能的能量测量后，才进行其演变。以初始能量值的额外不确定性为代价，这种方法防止了初始量子相干性的损失，并能够估计它们对能量波动的影响。我们用一个三能级量子系统与热库的相互作用来说明我们的发现。
2021-11-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Photon-Photon Correlations as a Probe of Vacuum Induced Coherence Effects
我们提出了真空诱导相干性对π偏振荧光中j = 1/2到j = 1/2跃迁的光子-光子关联的影响的新的实验意义。因此，这些影响应该是可观察到的光子统计测量，例如汞和钡离子陷阱。
2007-11-13 quant-ph
Quantum-classical correspondence of work distributions for initial states with quantum coherence
量子涨落功的标准定义是基于双投影能量测量，但它不适用于具有初始量子相干性的系统，因为第一个投影能量测量破坏了系统的初始相干性，并影响系统的后续演化。为了解决这个问题，最近提出了几种替代定义，例如基于完全计数统计和Margenau-Hill分布的定义。这些定义似乎是临时性的，因为仍然缺乏理由。本文利用量子Feynman-Kac公式和量子力学的相空间公式，证明了功分布的首阶与经典功分布的首阶是一致的。从而证明了具有量子相干性的初态的功分布的量子经典对应的有效性，并为这些功的定义提供了一些理由。我们使用一个精确可解的线性拖曳谐振子模型来证明我们的主要结果。
2019-04-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum fluctuations hinder finite-time information erasure near the Landauer limit
信息是物理的，但信息也是在有限的时间内处理的。在计算协议方面，量子体系中的有限时间处理可以动态地产生相干性。在这里，我们表明，这可能有显着的热力学影响。我们证明，量子相干性产生的能量本征基的系统进行有限时间的信息擦除协议产生罕见的事件与极端耗散。这些波动是纯粹的量子起源。通过研究慢驱动极限下耗散热的全统计量，证明了相干性对所有统计累积量的非负贡献。使用简单和范例的例子，单比特擦除，我们表明，这些极端耗散事件产生不同的，实验上可区分的签名。
2020-10-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Operational Relation Between One-Time and Two-Time Work Protocols and Measurement-Resolution-Induced Transitions in Quantum Work Statistics
Departamento de Física and IUdEA, Universidad de La Laguna（拉戈纳大学物理系与IUdEA）
该研究建立量子功统计中OTM与TTM协议的操作联系，通过经典后处理从TTM数据重建OTM功值，揭示相干信息潜藏其中。在驱动二能级系统中发现分辨率驱动的统计转变，可进行相干量化，并在氮空位中心平台展示了实验可及性。
2026-07-21 quant-ph
On Order, Disorder and Coherence
我们提供了一个简单的调查的量子统计特性的秩序，无序和相干的系统中的许多自由度。在这里，秩序和相干性描述的对称性击穿，而无序描述的熵和算法的复杂性，其互连最近已从经典扩展到量子域。我们看到，在目前的物理背景下，有序和无序的概念并不是相互对立的，而是具有类似于信号和噪声之间的相互关系。
2007-11-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Statistical properties of quantum jumps between macroscopic states of light: reading an operational coherence record
Department of Physics, AlbaNova University Center（阿尔巴诺瓦大学中心物理系）
该研究提出了一种实验装置，通过分析宏观光态的量子跃迁统计特性，揭示量子相干性在操作性相干记录中的表现。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Learning coherences from nonequilibrium fluctuations in a quantum heat engine
我们开发了一个有效的机器学习协议来预测量子热机中光子交换统计的非平衡涨落的噪声诱导相干性。该引擎是一个耦合到单模量子腔的四能级量子系统。非平衡涨落对应于四能级系统与腔模之间的光子交换过程中所做的功。我们专门评估的平均值，方差，偏度，和峰度的范围内的发动机参数使用一个完整的计数统计方法结合量子主方程技术。我们使用这些数值计算的累积量作为输入数据，成功地预测热浴诱导的相干性。基于K最近邻（KNN）的监督机器学习技术被发现比我们测试的各种学习模型更好。
2023-02-27 quant-ph stat.ML
Quantifying coherence of quantum measurements
在这项工作中，我们研究如何量化的量子测量的相干性。首先，我们建立了一个资源理论框架来解决测量的一致性，并表明任何统计距离都可以用来定义测量的一致性单调。例如，相对熵满足所有要求的性质作为一个适当的单调。我们特别介绍了一个相干单调的测量的非对角元素的正算子值测度（POVM）组件。这种量化提供了一个下限的鲁棒性的测量一致性，具有操作意义的最大优势，在所有不相干的测量状态歧视任务。最后，我们提出了一个实验方案来评估我们的量化测量相干性，并通过在IBM Q处理器上使用单个量子位进行实验来证明它。
2020-08-10 quant-ph
Quantum Coherence and Correlations of optical radiation by atomic ensembles interacting with a two-level atom in microwave cavity
我们研究了经典驱动的原子系综通过微波光子交换与二能级原子同时耦合时所发射的可见光子的量子统计特性。通过计算二阶相干度、冯诺伊曼熵、多粒子纠缠态的自旋压缩以及稳态和非平衡态的真实双模和三模纠缠参数，分析了量子统计和关联.讨论了辐射模之间布居数的相干转移以及二能级原子与光模之间的量子态映射。讨论了在含有氮空位色心金刚石晶体和超导人工二能级原子的超导共面波导谐振腔中实现理论结果的可能性。
2010-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory-Independent Measure of Coherence
我们提供了一个理论独立的框架来量化一致性。在比较与贝尔的理论独立的量子非局域性的方法，我们描述了一个一般的相干现象与统计所产生的连续测量的观测值，可能是不兼容的。通过引入一个“退相干”的状态后，一些优选的观察尖锐的测量，我们量化的相干性的差异，从“退相干”状态的初始“叠加”状态或测量结果的偏差时，他们受到进一步的测量。应用于量子力学，结果差测度产生了两个新的量子相干性测度，其中之一是量子干涉可见度的上限。在Bell的方案中，我们发现超非定域模型和量子力学之间存在有限的相干性间隙，因此我们的框架可以帮助挑选出非定域之外的量子力学。
2018-02-01 quant-ph
Optimized Laser Models with Heisenberg-Limited Coherence and Sub-Poissonian Beam Photon Statistics
本文推广海森堡极限激光模型，通过参数 $p$ 分析相干性与亚泊松光子统计，发现 $p>3$ 可达海森堡极限，且最优点约为 $p=4.15$。
2023-05-02 physics.optics quant-ph
Quantifying quantum coherence via nonreal Kirkwood-Dirac quasiprobability
本文提出利用非实Kirkwood-Dirac准概率虚部的最大$l_1$范数量化量子相干性，证明其满足理想性质、受量子不确定性上界约束，并给出测量方案及统计解释。
2023-09-17 quant-ph
Temporal coherence length of light in semiclassical field theory models
下面的工作是由与波粒二象性和光子概念有关的概念问题激发的。两个简单的经典模型的辐射从个别发射器进行了比较，一个基于正弦随机phasejumps，另一个基于脉冲序列。针对不同数量的发射器计算和信号。重点在于通过时间相干函数和时间相干长度量化最终信号的统计特征。我们展示了如何使用这些功能来实验区分模型。我们还指出了时间相干长度的定义中的模糊性。
2010-10-05 quant-ph
Full counting statistics of interacting lattice gases after an expansion: The role of the condensate depletion in the many-body coherence
本文通过自由膨胀后逐原子探测的全计数统计，研究相互作用晶格玻色子的多体相干性，推导至六阶归一化关联，并提出包含凝聚体耗尽的模型，定量解释了超流体中与理想泊松统计的偏差，证明凝聚体分量在任意相互作用强度下保持完全相干。
2022-11-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Photon correlation spectroscopy as a witness for quantum coherence
鉴于新量子技术的快速发展、量子热力学领域的进展以及化学和生物学中关于量子相干性在生物化学过程中的可能相关性的新问题的出现，能够检测和验证量子相干性的光谱技术的发展是越来越重要的目标。理想情况下，这些工具应该能够检测和验证量子相干性在瞬态动力学和驱动耗散系统的稳态中的存在，例如在自然条件下由热光子驱动的光捕获复合物。这一要求对标准激光光谱方法提出了挑战。在这里，我们提出光子相关测量作为一种新的工具来分析在驱动耗散的情况下的分子聚集体的量子动力学。我们表明，光子相关统计的分子二聚体模型发出的光可以信号的相干动力学的存在。与独立发射体的计数统计的偏差构成稳态中量子相干性的直接指纹。此外，频率分辨的光子相关性的分析可以信号的存在下，即使在没有稳态相干，提供直接的光谱访问后，在分子聚集体中的备受追捧的网站能量的相干动力学。
2020-01-10 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Low-temperature coherence properties of Z_2 quantum memory
研究了能够存储单个逻辑量子比特信息的Z_2量子存储器的低温相干特性。我们表明，对于控制参数的某些值和足够低的温度，该存储器具有宏观不同状态的叠加，并且该存储器的代码状态除了不可避免的不稳定性之外没有不稳定性。然而，我们也看到，这种记忆的连贯性受到空间和时间的限制。我们还简要地讨论了Z_2量子存储器的改进--RVB存储器，以及我们的结果与统计物理中的模糊对称性破缺的关系。
2010-01-08 quant-ph
Anomaly fluctuation theorem for quantum coherence dynamics
Northwest University（西北大学）；INO-CNR and LENS（意大利国家研究委员会光学研究所与欧洲激光中心）
本研究为量子相干动力学建立了精确的积分涨落定理，通过KD准概率轨迹定义反常，提供统计约束，展示其在量子资源动力学中的广泛应用。
2026-09-09 quant-ph
Observing optical coherence across Fock layers with weak-field homodyne detectors
光学模式的量子特性通常通过观察它们的光子统计或它们的正交分布来评估。粒子和波的行为都传递了重要的信息，每一种都可以作为量子增强技术的资源。弱场零差探测提供了一种结合波和粒子描述的方案。在这里，我们表明，它是可以观察到的波动性质，如跨Fock基状态的光学相干性在来自离散光子计数的检测统计。我们用两个弱场零差探测器对两类双模纠缠态的每一个模进行了实验研究。此外，我们在推广的贝尔不等式的背景下，从理论上描述了弱场零差探测对双模压缩态的响应。我们的工作表明，这种技术作为一种工具的混合连续/离散变量协议的现象，明确结合了这两种方法的潜力。
2015-06-15 quant-ph
Manipulating spatial structure of high-order quantum coherence with entangled photons
本文通过映射空间结构纠缠光子的纠缠，首次从理论和实验上实现了对高阶空间量子相干性的主动操控。
2023-06-01 quant-ph
New Aspects of Optical Coherence and their Potential for Quantum Technologies
目前，光学技术影响着我们的大部分生活，从科学测量中使用的光到构成互联网主干的光纤电缆。然而，随着我们目前的光学基础设施的发展，我们发现这些技术并不是无限的。然而，我们目前的光学技术是基于经典原理的，并且可以通过结合我们的量子光学知识来轻松改进。为了实现量子技术，我们必须提高对量子相干性的理解。通过这些知识，我们可以更长时间地保持量子态，从而保持它们的信息。在这篇论文中，我将证明，有了足够的知识的相干性，一个简单的代数可以推导出，它可以提供规则的图形约简的量子网络图。利用这些知识，我然后提供了一个基本的算法，可以找到量子网络上通信的最佳子图。接下来，我演示了通过测量场的光子统计和二阶量子相干性，可以创建一个能够区分像素上的光源的神经网络。然后应用该方法来开发能够超越阿贝-瑞利准则的成像方案。最后，我提出了一个多光子量子版本的van Cittert-Zernike定理。这提供了能够确定量子相干性在整个系统中的传播的形式。然后，我证明了该定理的有用性，通过展示子泊松统计与入射热束的线性系统，可获得的后选择。总而言之，这为量子技术的相干性的新应用和进一步扩展我们知识的形式主义提供了动力。
2022-04-19 quant-ph
Experimental quantum phase discrimination enhanced by controllable indistinguishability-based coherence
量子相干性是量子力学的一个基本特征，是量子信息处理的重要资源。相干对于非全同粒子和全同粒子来说，是以一种根本不同的方式出现的，因为对后者来说，存在着一种独特的贡献，这种贡献与非全同粒子不可能出现的不相容性有关。我们通过光学装置实验证明了这种对量子相干性的额外贡献，表明其量直接取决于不可分辨性的程度，并利用它来运行量子相位鉴别协议。此外，所设计的设置允许用光子模拟费米子粒子，从而评估粒子统计（玻色子或费米子）在相干生成和利用中的作用。我们的实验证明，独立不可分辨粒子可以为量子精密测量提供一个可控的相干源。
2021-03-27 quant-ph
Coherence theory and coherence phenomena in a closed spin-1/2 system
研究了一个简化的海森堡自旋模型，以检验封闭量子系统中退相干的概念。为此，我们给出了量子相干性$Ξ$的一个可量化的定义，并详细讨论了一般相干理论及其基本结果。正如预期的那样，退相干被理解为一个由系统动力学引起的统计过程，类似于熵的增长。相干性似乎是有助于理解系统的量子特性的重要度量，例如，可以从相干函数$Ξ(t)$而不是从熵动力学导出去相干时间。此外，退相干时间的概念适用于封闭和有限系统。然而，在大多数情况下，非对角元素的衰减不同于通常的$\exp(-t/τ_{\rm d})$行为。具体地说，我们给出了有限海森堡模型中退相干时间$τ_{\rm d}$与粒子数$N$、密度$n_ρ$、空间维数$D$和$η/r^ε$型势中$ε$的关系.
2008-05-18 quant-ph
Experimental quantification of coherence of a tunable quantum detector
量子相干性是量子技术用来实现超越经典器件的性能的基本资源。实现这一优点的必要前提是测量设备能够从测量统计中检测相干性。基于最近发展的量子操作的资源理论，在这里，我们量化实验的能力，一个典型的量子光学探测器，弱场零差探测器，检测相干性。我们推导了一种改进的量子探测器层析成像算法，并将其应用于重建不同配置的探测器的正算子值测度（POVM）。重建的POVM，然后使用两个可计算的措施来评估如何以及检测器可以检测到的相干性。作为第一个从资源理论角度对量子测量进行的实验研究，我们的工作为严格评估量子测量装置的性能提供了新的思路。
2020-09-29 quant-ph
Quantum Fluctuations and Coherence of a Molecular Polariton Condensate
为了全面理解激子极化激元凝聚体的量子涨落，我们发展了一个超越平均场机制的完整量子理论。我们找到了极化激元密度矩阵的解析解，表明极化激元非线性引起与泵浦相关的快速弛豫，从而产生阈值凝聚。随着泵浦强度的增加，出现了一个朝向低极化激元凝聚的非平衡相变，其统计数据从热的、通过超泊松的和超出在非对角长程序水平上的理解的非经典分布转变。结果表明暗态对极化子涨落的作用，并导致发射光子的非经典计数统计，从而阐述了关键参数的作用，例如，泵浦、失谐和温度。
2022-04-28 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Transfer of temporal coherence in parametric down-conversion
结果表明，在参量下转换中，时间部分相干泵浦光场的相干特性完全转移到了下转换纠缠双光子场。在假设下转换的信号-空闲光子的频率带宽远大于泵浦的频率带宽的情况下，我们推导出了无限快和时间平均探测方案下下转换场的时间相干函数。我们表明，在每一个计划的相干函数分解成两个单独的相干函数，其中一个携带的泵场的整个统计信息。在泵浦是高斯谢尔模型场的情况下，我们推导出相干函数的显式表达式。最后，我们证明了时间-能量纠缠的两量子比特态的并发性受泵浦场的时间相干程度的限制。这项研究对于理解泵浦场的相关性如何表现为两粒子纠缠以及利用能量-时间纠缠进行长距离量子通信协议具有重要意义。
2017-07-20 quant-ph
The Janus State: A Universal Lower Bound for Second-Order Coherence
The Institute for Quantum Science and Engineering, Texas A&M University（德克萨斯农工大学量子科学与工程研究所）；Department of Physics and Astronomy, Texas A&M University（德克萨斯农工大学物理与天文学系）
研究通过双面态的相干叠加，揭示了二级相干性的通用下限，证明g²不能低于1/2，并指出在中等压缩下实际最低值约为0.567。
2026-03-19 quant-ph
The temporal coherence of a photon condensate: A quantum trajectory description
为了研究单模染料-腔光子凝聚体的时间相干性，建立了一个在量子力学水平上处理凝聚体模的动力学模型。分析和数值计算了驱动耗散和克尔相互作用对数涨落的影响，发现了长$τ$反聚束效应.根据相互作用的强度，我们定量地观察到一个指数Schawlow-Townes衰减或高斯亨利衰减的相位相关性。启发式相量模型起源于激光物理在描述数量和相位动力学的充分性进行了验证，在实验相关的参数制度。的第一和第二阶相干时间的比率被证明是成反比的数量波动，与一个前因子，在整个交叉规范和grandcanonical统计之间的变化顺利。
2019-05-27 quant-ph
Characterisation of multi-level quantum coherence without ideal measurements
相干叠加是量子力学的标志之一，对于任何量子力学器件超越经典可实现的性能至关重要。一般来说，叠加在干涉实验中得到验证，但尽管它们长期以来发挥着核心作用，我们对如何从一般干涉图样中提取相干叠加振幅的数量知之甚少。一个基本的问题是，执行相敏测量与创建相干叠加一样具有挑战性，因此假设用于验证量子相干性的完美实现的测量是很难证明的。为了克服这个问题，我们构造了一个相干性验证器，它来自于干涉图样的简单统计特性，使得测量中的任何缺陷都不会高估相干叠加幅度的数量。我们数值测试如何强大的这种措施是低估的一致性，在不完善的状态准备或测量的情况下，并发现它是非常有弹性的在这两种情况下。
2020-02-27 quant-ph
